Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Halbbrücken ansteuern mit Atmega328


von Tech N. (Gast)


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Hallo,ich bin auf der Suche nach einer Lösung für einen 
Frequenzumrichter...Also ich erzeuge mit einem Arduino ein Drehstrom-PWM 
Signal mit 20kHz (also drei um 120° verschobene Signale wie im 
gewöhnlichen Drehstromsystem).Nun müsste ich mit diesem Signal drei 
Halbbrücken mit jeweils zwei IGBT's ansteuern (sprich insgesamt 6 
elektronische "Schalter") die direkt über einen Filter den Motor 
ansteuern. (Wie ein gewöhnlicher Drehstrom FU).Muss ich zwischen den 
Arduino und IGBT-Modul noch "Puffer" oder Optokoppler oder ähnliches 
oder sogar einen Brückentreiber Schalten? Es muss ja vermieden werden 
dass zwei IGBT's zugleich durchschalten un einen Kurzschluss 
erzeugen...Hat jemand eine Lösung dazu oder weiss wie es zu machen ist 
das alles gut und reibungslos klappt?Am besten wäre es wenn jemand eine 
Schaltung dazu hätte...Mfg aus Südtirol...

von BastiDerBastler (Gast)


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Na, da hast Du Dir ja etwas vorgenommen ;)
Also es gibt ICs, welche Brückentreiber, Bootstrapping für die 
Highside-Transistoren und Sicherheitsschaltung gegen Shootthrough 
beinhalten.
Mit bekannt sind auf Anhieb der HIP4086 und die IR213x-Serie. Wenn Du 
eine fertige Schaltung hast, kannst Du sie dann hier ja mal posten ;)
Ich versuche mich auch gerade daran (Aber Niederspannung 24V, also 
Fets...), Software in the Loop ist schon fertig und simuliert, 
allerdings bin ich Elektronik-technisch etwas unbedarft und brauche 
daher für die Schaltung noch etwas (Strommessung hält gerade auf)... Das 
Layout ist für die Teile aber auch schon ein Spaß. :)
Kleine Frage am Rande: Warum fängst Du gleich mit den dicken IGBTs für 
hohe Spannungen&Ströme an?

Viel Erfolg!

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Tech Nick schrieb:
> Am besten wäre es wenn jemand eine
> Schaltung dazu hätte...Mfg aus Südtirol...

Ich nehme Optokoppler und Brückentreiber:
http://www.mikrocontroller.net/articles/3-Phasen_Frequenzumrichter_mit_AVR

Da das ein für den Anwender einigermassen sicheres Projekt werden 
sollte, diese Lösung, hat aber den Vorteil, das beide Schaltungen drin 
sind und man sich nach Bedarf auch noch für eine entscheiden kann.

: Bearbeitet durch User
von Tech N. (Gast)


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Danke für die Infos...

Eigentlich muss ich mir erst noch alles überlegen... einen Prototyp 
werde ich später natürlich bauen...

Das Arduino programm ist auch noch nicht am Laufen...

Also ist es eurer meinung sinnvoll Brückentreiber zu verwenden um Fehler 
zu vermeiden?

Also ich würde die 3 PWM signale f7r die drei modulierten Phasen am 
Arduino an drei verschiedenen Pins ausgeben...

Die taktung erfolgt ca mit 20kHz und somit müsste auch die Hardware 
schnell reagieren können...

Könnt ihr mir weitere Tipps geben?
ich blicke noch nicht ganz durch

Mfg

von Gerd E. (robberknight)


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Tech Nick schrieb:
> Könnt ihr mir weitere Tipps geben?

Fang erst mal mit nem kleineren, überschaubareren Projekt und 
ungefährlicherer Spannung an. Z.B. nen Schrittmotortreiber. Dann kannst 
Du langsam mit Choppern anfangen etc. bis Du das alles im Griff hast.

Wenn es unbedingt der dicke FU werden soll:

1. Schutzbrille kaufen und immer aufsetzen wenn Du das Ding einsteckst
2. Kauf Dir die Treiber-ICs und IGBTs gleich tütenweise, es werden so 
einige davon platzen (und die Splitter können ohne 1. gefährlich werden)

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Tech Nick schrieb:
> Also ich würde die 3 PWM signale f7r die drei modulierten Phasen am
> Arduino an drei verschiedenen Pins ausgeben...
>
> Die taktung erfolgt ca mit 20kHz und somit müsste auch die Hardware
> schnell reagieren können...

Du hast dir meinen FU gar nicht angesehen, was? Da steht übrigens auch, 
das er auf einem Arduino laufen sollte. Du brauchst 6 Pins zur 
Ansteuerung einer B6 Brücke. Der MC oder die Treiberbausteine müssen 
zwingend eine Totzeit zwischen dem Ausschalten der Highside und dem 
Einschalten der Lowside (und umgekehrt) einfügen, sonst rauchts.

20kHz sind für moderne IGBT/MOSFet und Treiberbausteine überhaupt kein 
Problem. Der o.a. FU läuft mit etwa 31kHz PWM Frequenz.

von GB (Gast)


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Wenn Du Dir einen Gefallen tuen willst, dann nimmst Du integrierte 
Module wie die
SPM von Fairchild
CIPOS von Infineon
IRAM von IR oder
SLLIMM von ST.

Die haben alles drin:
IGBTs,
Treiber,
Bootstrap-Dioden,
Unterspannungserkennung,
Überstromabschaltung,
NTC zur Temperaturmessung,
Verriegelung und minimale Totzeit,

Die solltest Du auch bei Fehlern in der Software nicht kaputtkriegen und 
kosten ab 10€ aufwärts.

Du brauchst dann noch Optokoppler zur Trennung.

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