Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ladungspumpe von 55v zu 67v


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von Johannes E. (Gast)


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Hallo zusammen,

Ich arbeite gerade an einem Projekt, bei dem ich einen N-Kanal MOSFet
mittels Highside Ansteuerung durchschalten will.
Dadurch will ich einen Motor, der 60A zieht, ein- bzw. ausschalten 
können.
Nun benötige ich also eine um 10-12 Volt größere Gate Spannung, als ich 
am Source habe. Die Spannungsversorgung erfolgt durch einen Akku (DC), 
der je nach Ladungszustand zwischen 55V (voll geladen) und 42V (relativ 
entladen) liefert. Diese Spannung gilt es hochzusetzen. Weiterhin ist 
noch wichtig, dass der MOSFet kontinuierlich betrieben werden soll.

Ich habe schon etliche Highside Gate Driver ICs gegoogelt, jedoch keinen 
für meinen Spannungsbereich und den kontinuierlichen Betrieb gefunden.

Dann habe ich nach Ladungspumpen gesucht, jedoch mit dem selben 
Problemen.

Muss man sich die Ladungspumpe dafür jetzt selber bauen? Und wie erfolgt 
dann die Dimensionierung?

Oder bin ich auf dem Holzweg und finde einfach nur nich die richtigen 
ICs..


Hoffe jemand kann mir helfen.

: Verschoben durch Moderator
von casud (Gast)


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PMOS wäre zu einfach?

von hinz (Gast)


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Johannes E. schrieb:
> Ich habe schon etliche Highside Gate Driver ICs gegoogelt, jedoch keinen
> für meinen Spannungsbereich und den kontinuierlichen Betrieb gefunden.

Die nötige Spannung am Bootstrapeingang über isolierten DC/DC-Wandler 
einspeisen. Dann klappts auch mit dem kontinuierlichen Betrieb.

von Johannes E. (Gast)


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Hab ich vergessen zu erwähnen

PMOS bei 60A und 55V einen mit niedrigen RDson zu finden ist sehr 
schlecht...
hab einen für 110v und 210 A herausgesucht, der auch den niedrigsten rds 
on hatte,

http://www.mouser.de/ProductDetail/IXYS/IXTX210P10T/?qs=INK05T/wFA0ETGvRpNPxBQ==

er hat jedoch bei 60A eine Verlustleistung von 20 Watt und das ist nicht 
vertretbar. Das saugt den akku zu schnell leer und dabei hängt da noch 
einiges mehr dran als nur der MOSFet der energie zieht.

Deshalb n-kanal.

von Johannes E. (Gast)


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hinz schrieb:
> Die nötige Spannung am Bootstrapeingang über isolierten DC/DC-Wandler
> einspeisen. Dann klappts auch mit dem kontinuierlichen Betrieb.

Problem ist, dass ich nur den Akku als Spannungsquelle zur verfügung 
habe, und keine weitere extra Spannungsquelle. Ich muss die 55v vom Akku 
benutzen

von MiWi (Gast)


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Johannes E. schrieb:
> Ich habe schon etliche Highside Gate Driver ICs gegoogelt, jedoch keinen
> für meinen Spannungsbereich und den kontinuierlichen Betrieb gefunden.

HIP4081A von Intersil

macht genau das was Du brauchst.

Aber obacht, der kann zcikig sein, hier im Forum dazu herumlesen was da 
passoeren kann (in meiner Anwendung hat`s keine Probleme gegeben, daher 
kenn ich die nur von Geschichten...

Grüße

MiWi

von hinz (Gast)


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Johannes E. schrieb:

> Problem ist, dass ich nur den Akku als Spannungsquelle zur verfügung
> habe, und keine weitere extra Spannungsquelle. Ich muss die 55v vom Akku
> benutzen

Und? 48V-->12V Wandler mit Weitbereichseingang (z.B. 36-72V) sind nichts 
ungewöhnliches.

von TracoPower (Gast)


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TMR 1-4812
TMR 1-4813

von Klaus (Gast)


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Johannes E. schrieb:
> er hat jedoch bei 60A eine Verlustleistung von 20 Watt und das ist nicht
> vertretbar.

Du verballerst also knapp 3 kW, und da machen dir die weniger als 1% für 
den FET ein Problem?

MfG Klaus

von TracoPower (Gast)


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TMR 1-4812
TMR 1-4813

von Jürgen L. (jliegner)


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Eventuell passt ja ein BTS555. Kommt natürlich drauf an ob dir die 
Spannungsreserve reicht. Wenn ja, dann hast du mit einem oder 2 parallel 
gleich noch den kompletten Schutz (termisch, Kurzschluss) mit drin.

http://www.reichelt.de/BS-Transistoren/BTS-555/3//index.html?ACTION=3&GROUPID=2884&ARTICLE=39352&OFFSET=16&;

Ist zwar nicht ganz billig, aber DC/DC Wandler gibt's auch nicht für 
lau.

von Johannes E. (Gast)


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TracoPower schrieb:
> TMR 1-4812

Ich habe noch eine generelle verständnisfrage:

der TMR 1-4812 hat den benötigten Eingangsspannungsbereich. Jedoch steht 
da nur was von 12 V output.
Heißt das also das je nach dem wie viel Eingangsspannung anliegen, genau 
diese Eingangsspannung um 12V angehoben am Vout Pin abnehmbar sind also 
die 67v bei 55v eingang??

von Amateur (Gast)


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Ein 555 als Multivibrator an 12V.
Kondensator und Gleichrichterdiode.
Erzeugt kontinuierlich xxx + 12V.

von Jürgen L. (jliegner)


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Sorry, Spannung vom BTS555 reicht nicht. Geht noch am 24V Akku aber 
nicht bei 48V.

von Johannes E. (Gast)


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Amateur schrieb:
> Ein 555 als Multivibrator an 12V.
> Kondensator und Gleichrichterdiode.
> Erzeugt kontinuierlich xxx + 12V.

wie sieht dazu denn der schaltplan aus? und wie müssen die kondensatoren 
dann dimensioniert werden? oder gibs das schon fertig?

von Jürgen L. (jliegner)


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Johannes E. schrieb:
> Heißt das also das je nach dem wie viel Eingangsspannung anliegen, genau
> diese Eingangsspannung um 12V angehoben am Vout Pin abnehmbar sind also
> die 67v bei 55v eingang??

Bei den Dingern sind Ein- und Ausgang galvanisch getrennt. Außerdem sind 
sie stabilisiert.

von Johannes E. (Gast)


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Johannes E. schrieb:
> TracoPower schrieb:
>> TMR 1-4812
>
> Ich habe noch eine generelle verständnisfrage:
>
> der TMR 1-4812 hat den benötigten Eingangsspannungsbereich. Jedoch steht
> da nur was von 12 V output.
> Heißt das also das je nach dem wie viel Eingangsspannung anliegen, genau
> diese Eingangsspannung um 12V angehoben am Vout Pin abnehmbar sind also
> die 67v bei 55v eingang??

is das so richtig?

von TracoPower (Gast)


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Der TMR 1-4812 ist ein galvanisch getrennter DC-DC Wandler.
Da kommen hinten 12V raus, solange Vin in dem spezifizierten Bereich 
liegt.
Du brauchst dann nur noch GND_Out mit +55V verbinden, und du hast 
zwischen GND_55V und V_OUT 67V (Vin+12V)

Gruß

von Johannes E. (Gast)


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kann man also mit dem  TMR 1-4812 aus den 55v die 67v erzeugen um den 
N-Kanal highside anzusteuern?

von Johannes E. (Gast)


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ok

von Amateur (Gast)


Angehängte Dateien:

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Unter dem Begriff Ladungspumpe findest Du z.B. etwas wie im Anhang.

von Johannes E. (Gast)


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Johannes E. schrieb:
> kann man also mit dem  TMR 1-4812 aus den 55v die 67v erzeugen um
> den
> N-Kanal highside anzusteuern?

passt das so? dann wäre mein problem nämlich gelöst :D
oder muss man da jetzt noch was beachten?

von Marcus O. (marcus6100)


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Ich hab mal eine Schaltung für kontinuierlichen Betrieb mit NE555 / 
ICM7555 gesehen. Finde ich leider gerade nicht wieder, aber 
funktionierte so:

Mit Widerstand und Z-Diode wird eine Spannung 12V niedriger als VCC 
erzeugt, diese ist vGND fürs ICM7555. Dann mit vGND und Vcc das ICM7555 
versorgen und damit als Ladungspumpe eine Spannung 12V größer als Vcc 
erzeugen und damit dann die FETs schalten.

von Fabian F. (fabian_f55)


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Wenns nicht schnell geschaltet werden muss p-Kanal IGBT

von Falk B. (falk)


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@ Marcus Overhagen (marcus6100)

>Ich hab mal eine Schaltung für kontinuierlichen Betrieb mit NE555 /
>ICM7555 gesehen. Finde ich leider gerade nicht wieder, aber
>funktionierte so:

War in einer AN von IRF drin.

http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-978.pdf

Seite 18, Figure 16

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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von John (Gast)


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von marcus6100 (Gast)


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Danke Falk fürs suchen. Das ist genau die Schaltung die ich meinte.

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