Guten Tag miteinander,
ich sucher gerade Treiber für Halbbrücken, die Betriebspannung ist <50
Volt. Die MosFets sind mit Logic-Level ansteuerbar. Die Treiber sind
relativ teuer. Wäre es auch möglich sich eine Pushpullstufe und für den
Highside noch einen Bootstrapkondensator und -diode sich selbst einen
schlechten Treiber zu bauen? Ich habe dann irgendwelche
Bipolartransistoren gedacht welche schnell schalten und ein paar µCent
kosten?
Gbit es Vorschläge. Die Schaltfrequenz ist ca. 50kHz. Umladestrom von >
100mA sollte reichen.
Habt Dank.
Gibt auch Treber für nur z.B. 100V. Finde sowas aber auch ziemlich
teuer. Ähnlich ist es auch mit gatedrive-Optokopplern, die sucht man
unter ca. 1 Euro/Stk. vergeblich.
Habe mal was Vergleichbares für 100KHz gebaut, funktionierte auch. Nur
öffnen selbst die schnellsten Mosfets oder Bipolartransistoren nicht
innerhalb weniger Nanosekunden. Zumindest nicht bei kleinen Strömen,
aber nur die kann man an der Stelle ja gewähren. Die Treiber-ICs
arbeiten daher mit zwei Levelshiftern, wobei bei beiden nur die neg.
Flanke am Collektor ausgewertet wird. Durch entsprechende Logik unten
und oben wird das Eingangssignal quasi zerlegt und wiederhergestellt.
Nur so geht das so schnell, in manchen Funktionsschaltbildern ist das
sogar so abgebildet.
Das wäre also die echte diskrete lösung, aber vielleicht doch etwas
aufwendig...
Danke für die ausführliche Erklärung.
Dann fällt das wohl flach.
Kenn jemand billige Gatetreiber? oder wo kann man welche Ausschlachten?
Bei Mainboards sind die immer schon in den Controllern integriert, bei
Halbbrückentreibern meist auch.
Die Frage ist: welche Stückzahl?
Bei Einzelstückzahlen: vergiss es. Lagerhaltung, Handling, Marge etc
verdoppeln den Preis leicht.
Wenn Du ganze Rollen brauchst, wird die Sache interessant.
fchk
Falk Brunner schrieb:> Ein billiger Gatetreiber für Logic Level MOSFETs ist ein 74HC04, dort> sind sogar 6 Stück drin.
Eher nicht.
Ein Gatetreiber muss massiv Strom können, damit das Gate schnell voll
wird. Zieh doch mal ein paar zig nC aus einem 74HC04, das dauert.
Das ist nicht gut für den Wirkungsgrad und die Hitzeentwicklung.
Falk Brunner schrieb:> Ein billiger Gatetreiber für Logic Level MOSFETs ist ein 74HC04, dort> sind sogar 6 Stück drin.
Wenn schon so, dann wenigstens 74AC04 und davon alle 6 Elemente parallel
schalten.
@ WehOhWeh (Gast)
>> Ein billiger Gatetreiber für Logic Level MOSFETs ist ein 74HC04, dort>> sind sogar 6 Stück drin.>Eher nicht.
Und ob.
>Ein Gatetreiber muss massiv Strom können, damit das Gate schnell voll>wird.
DIESER hier nicht.
"Die Schaltfrequenz ist ca. 50kHz. Umladestrom von >100mA sollte
reichen."
Und praktisch sieht das dann etwa so aus.
Beitrag "Re: Transistor, 1A, 4MHz Schaltfrequenz"
Ist zwar ein AVR der dort treibt, der ist aber grob mit einem HC Gatter
vergleichbar. Wenn man mehr Dampf braucht, schaltet man halt mehrere
Gatter parallel. Funktioniert prima!
> Zieh doch mal ein paar zig nC aus einem 74HC04, das dauert.
Nö.
>Das ist nicht gut für den Wirkungsgrad und die Hitzeentwicklung.
Der Wirkungsgrad eines MOSFET-Treibers ist so oder so Null ;-)
Und die Hitzeentwicklung im TREIBER ist unabhängig von dessen
Schaltgeschwindigkeit und Innenwiderstand, denn dieser arbeitet
praktisch wie ein RC-Tiefpass. Und die Lade-und Entladeenergie ist dabei
konstant.
Falk Brunner schrieb:> 74HC04Gerd E. schrieb:> 74AC04
Und was macht er mit seinen <50V? Damit wird er ja sicher nicht 5V
meinen.
Nur für den unteren Mosfet ist es ja nun ganz easy, irgendein
Einzelgatter und dort einen Emitterfolger mit hochverstärkenden
Transistoren dran. Das Problem dürfte ja genau die hohe Spannung sein.
Falk Brunner schrieb:> Der Wirkungsgrad eines MOSFET-Treibers ist so oder so Null
kann man nicht so allgemein sagen.
ein ohmscher spannungsgesteuerter gatetreiber hat einen wirkungsgrad von
50%, da 50% im treiber und die anderen 50% im transistor verbraten
werden.
es gibt auch resonante treiber die durch energiespeicher (spule im
gatepfad) theoretisch verlustfrei arbeiten
gate schrieb:> ein ohmscher spannungsgesteuerter gatetreiber hat einen wirkungsgrad von> 50%, da 50% im treiber und die anderen 50% im transistor verbraten> werden.
Das stimmt natürlich nicht. Die Treibertransistoren im IC haben einen
Widerstand, und treiben gegen einen Kondensator, der (fast) keinen
ohmschen Widerstand besitzt. Unter anderem deshalb muss man ja auch
einen Gatewderstand einplanen, damit der den Großteil der anfallenden
Verlustleistung verbrät, und nicht der Treiber selbst.
Im mMsfet entsteht ansteuerseitig so gut wie keine Verlustleistung.
Falk Brunner schrieb:> Der Wirkungsgrad eines MOSFET-Treibers ist so oder so Null ;-)> Und die Hitzeentwicklung im TREIBER ist unabhängig von dessen> Schaltgeschwindigkeit und Innenwiderstand, denn dieser arbeitet> praktisch wie ein RC-Tiefpass. Und die Lade-und Entladeenergie ist dabei> konstant.>>
1
> P = U^2*C*f
2
>
Das ist natürlich richtig.
Was ich aber meinte, ist, dass das Schalten bei I !=0 erfolgt - und da
hat man UDS * ID = viel P weil UDS nicht mehr klein ist (so im Schnitt
Ub/2). Umso länger man in dem Bereich ist, umso mehr Verluste.
Wenn man 10nC mit 150mA laden möchte, dauert das 67ns. Das ist schon
langsam, auch für 50kHz. Wieviel das wirklich ausmacht, hängt natürlich
von der Applikation (U und I) ab, die wir nicht kennen.
Bei 1,5A (was selbst ein Billigtreiber kann) reduziert man diesen Anteil
der Verluste auf 1/10. Was dann der Sinn des Gatetreibers wäre.
Oder was genau habe ich übersehen?
@ 0815 (Gast)
>Und was macht er mit seinen <50V? Damit wird er ja sicher nicht 5V>meinen.
Er sprach von einem einfachen MOSFET-Treiber, nicht von einem
vollständigen Halbbrückentreiber, denn will er ja selber bauen.
WehOhWeh schrieb:> dauert das 67ns. Das ist schon> langsam, auch für 50kHz.
Ist für ne Brücke schon superschnell, vermutlich viel zu schnell. Vor
allem, wenn die Gates nicht negativ geladen werden.
Falk Brunner schrieb:> Er sprach von einem einfachen MOSFET-Treiber, nicht von einem> vollständigen Halbbrückentreiber, denn will er ja selber bauen.
Er sucht die ganze Zeit nach einem Brückentreiber. So verstehe ich es
zumindest. Also 100mA für einen lowside-Fet sind doch nun wirklich nicht
der Rede wert.
@ gate (Gast)
>> Der Wirkungsgrad eines MOSFET-Treibers ist so oder so Null>kann man nicht so allgemein sagen.
Hmm.
>ein ohmscher spannungsgesteuerter gatetreiber hat einen wirkungsgrad von>50%, da 50% im treiber und die anderen 50% im transistor verbraten>werden.
kann man nicht so allgemein sagen.
;-)
Ist sogar falsch! Denn je nach Verteilung zwischen Treiberwiderstand,
echtem Gatewiderstand und parasitärem Gatewiderstand IM MOSFET, verteilt
sich das.
>es gibt auch resonante treiber die durch energiespeicher (spule im>gatepfad) theoretisch verlustfrei arbeiten
Zeig mal ein REALES Beispiel! Oder wollen wir heute Abend Bullshit Bingo
spielen?
LLC-inversresonanzanpasspegelwandlertreiber
@ 0815 (Gast)
>Das stimmt natürlich nicht. Die Treibertransistoren im IC haben einen>Widerstand, und treiben gegen einen Kondensator, der (fast) keinen>ohmschen Widerstand besitzt.
Der MOSFETR mit seiner Gatestruktur schon, das geht in den einstelligen
Ohm-Bereich.
> Unter anderem deshalb muss man ja auch>einen Gatewderstand einplanen, damit der den Großteil der anfallenden>Verlustleistung verbrät, und nicht der Treiber selbst.
Quark. Einen zusätzlichen Gatewiderstand nimmt man entweder zu
Schaltzeitbeeinflussung oder zur Dämpgung des Gate-Ansteuerkreises.
>Im mMsfet entsteht ansteuerseitig so gut wie keine Verlustleistung.
Darum ging es gar nicht.
@ WehOhWeh (Gast)
>> P = U^2*C*f>Das ist natürlich richtig.
Immerhin ;-)
>Was ich aber meinte, ist, dass das Schalten bei I !=0 erfolgt
Du meinst den Drainstrom ID.
> - und da>hat man UDS * ID = viel P weil UDS nicht mehr klein ist (so im Schnitt>Ub/2). Umso länger man in dem Bereich ist, umso mehr Verluste.>Wenn man 10nC mit 150mA laden möchte,
Bei welcher Spannung?
> dauert das 67ns. Das ist schon>langsam, auch für 50kHz.
Bitte? Das sind schlappe 0,3% der Periodendauer!
>Bei 1,5A (was selbst ein Billigtreiber kann) reduziert man diesen Anteil>der Verluste auf 1/10. Was dann der Sinn des Gatetreibers wäre.
Die ALLERWENIGSTEN Leistungstreiber und Halbbrücken schalten mit 6,7ns
;-)
Gott sein Dank.
>Oder was genau habe ich übersehen?
Den Praxisbezug ;-)
Falk Brunner schrieb:>>Das stimmt natürlich nicht. Die Treibertransistoren im IC haben einen>>Widerstand, und treiben gegen einen Kondensator, der (fast) keinen>>ohmschen Widerstand besitzt.>> Der MOSFETR mit seiner Gatestruktur schon, das geht in den einstelligen> Ohm-Bereich.
Den internen Widerstand hab´ich jetzt mal vernachlässigt, ist
normalerweise deutlich geringer als der externe Gatewiderstand. Gerade
bei der Brücke.
Falk Brunner schrieb:>> Unter anderem deshalb muss man ja auch>>einen Gatewderstand einplanen, damit der den Großteil der anfallenden>>Verlustleistung verbrät, und nicht der Treiber selbst.>> Quark. Einen zusätzlichen Gatewiderstand nimmt man entweder zu> Schaltzeitbeeinflussung oder zur Dämpgung des Gate-Ansteuerkreises.
Kein Quark, und ich schrieb nicht umsonst "unter anderem". Kannst ja mal
einen größeren Mosfet ohne Gatewiderstand mit z.B. 500KHz ansteuern.
Dann raucht Dir der Treiber ab, weil er fast die gesamte
Ansteuer-Verlustleistung tragen muss. Mit Gatewiderstand wird diese
Verlustleistung zum Großteil im Widerstand anfallen.
@ 0815 (Gast)
>einen größeren Mosfet ohne Gatewiderstand mit z.B. 500KHz ansteuern.>Dann raucht Dir der Treiber ab, weil er fast die gesamte>Ansteuer-Verlustleistung tragen muss. Mit Gatewiderstand wird diese>Verlustleistung zum Großteil im Widerstand anfallen.
Gähn. Du hast sowas noch nie real aufgebaut, stimmt's? Und das FETTE
Treiber für richtig dicke IGBTs/MOSFETs gekühlt werden, ist dir auch
entgangen.
Falk Brunner schrieb:> Gähn. Du hast sowas noch nie real aufgebaut, stimmt's?
Ganz offensichtlich hast Du noch nie einen Leistungs-Mosfet mit hoher
Frequenz angesteuert.
0815 schrieb:> Falk Brunner schrieb:> Gähn. Du hast sowas noch nie real aufgebaut, stimmt's?>> Ganz offensichtlich hast Du noch nie einen Leistungs-Mosfet mit hoher> Frequenz angesteuert.
Also du versuchst gerade einen der Leute zu beleidigen der hier im Forum
am meisten Ahnung und Erfahrung hat. Heißt ja nicht, dass er alles weiß
aber du bist uns definitiv eine Erklärung/Quelle schuldig.
123 schrieb:> Also du versuchst gerade einen der Leute zu beleidigen der hier im Forum> am meisten Ahnung und Erfahrung hat.
Mit dem pampig werden hat wieder mal er angefangen, und so kennen wir
ihn.
123 schrieb:> eine Erklärung/Quelle schuldig.
Habe das Problem bereits erklärt:
0815 schrieb:> Kein Quark, und ich schrieb nicht umsonst "unter anderem". Kannst ja mal> einen größeren Mosfet ohne Gatewiderstand mit z.B. 500KHz ansteuern.> Dann raucht Dir der Treiber ab, weil er fast die gesamte> Ansteuer-Verlustleistung tragen muss. Mit Gatewiderstand wird diese> Verlustleistung zum Großteil im Widerstand anfallen.
Dein guter Falk hat mal wieder ein Problem damit, eine Neuigkeit zu
verdauen. Zunächst sagt er, der Gatewiderstand sei nicht dazu da, die
Verlustleistung aus dem Treiber zu bringen. Dann erkläre ich ihm, daß er
unter anderem doch genau dazu dient, worauf er gähnt, und mir vorwirft,
ich hätte sowas noch nie gebaut. Dabei ist ihm diese Tatsache offenbar
noch nie aufgefallen. Vermutlich nimmt er in solch einem Fall einfach
einen unnötig fetten Treiber, und gut. Geht auch, hat mit Erfahrung aber
nichts zu tun.
@ 0815 (Gast)
>> Gähn. Du hast sowas noch nie real aufgebaut, stimmt's?>Ganz offensichtlich hast Du noch nie einen Leistungs-Mosfet mit hoher>Frequenz angesteuert.
Hat dir deine Mutti nicht beigebracht, Fragen nicht mit Gegenfragen zu
beantworten?
Also, wo ist DEINE Quelle bzw. DEIN REALES Projekt?
Enne schrieb:> Die Treiber sind relativ teuer.
Wo, bei Conrad ?
> Wäre es auch möglich sich eine Pushpullstufe und für den> Highside noch einen Bootstrapkondensator und -diode sich selbst einen> schlechten Treiber zu bauen?
Billiger als
tme.eu IRF2104 0.63 ? oder 42ct ab 500 Stück (Reichtl 99ct, Darisus
95ct).
Würde mich wundern, schliesslich kostet ein diskret aufgebauter Treiber
mindestens 12 Bauteile und under voltage lockout hättest du mit einem
Selbstbau nicht und müsstest dich noch um die dead time kümmern.