Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wieviel Totzeit für die Mosfets der Brückenschaltung


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von Torsten (Gast)


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Hallo,

ich habe folgende Frage:

Ich habe eine Brückenschaltung, die Wechselspannung erzeugt. Mit 2 PWM 
Signalen des Mikrocontrollers werden die 4 Mosfets der Brückenschaltung 
angesteuert.

Um zu vermeiden, dass es zu einem Kurzschluss kommt brauche ich eine 
Totzeit zwischen den beiden PWM Schaltsignalen.

Meine Frage ist, wonach richte ich diese Totzeit? Also wie komme ich 
darauf, was ich an Totzeit für meine Schaltung brauche 
(Minimum-Maximum)??

Ich bin für jede Unterstützung dankbar.

von Amateur (Gast)


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Diese Frage lässt sich pauschal nicht beantworten.

Der konkrete Fall umfasst:
1. Die Gateladung
2. Die externe Gatebeschaltung
3. Die Leistungsfähigkeit des Treibers.
4. Einen Angstfaktor
5. Etwas Layout
um nur ein paar Faktoren zu nennen.

von Martin S. (led_martin)


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Ich versuche immer, so zu planen, und zu bauen, daß die Totzeit 
einstellbar ist (Idealerweise im Mikrocontroller), und taste mich dann 
von oben heran. Das ist meist einfacher, als eine Berechnung mit gefühlt 
dutzenden Einflußfaktoren, von denen Manche, für mich, kaum zahlenmäßig 
erfassbar sind. Eine zu lange Totzeit ist, meist, auf dem Oszi gut zu 
erkennen, so daß man mit wenigen Iterationen zum Ziel kommt.

Mit freundlichen Grüßen - Martin

von Torsten (Gast)


Angehängte Dateien:

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Ich habe mir auch schon überlegt, ob ich es nicht so machen soll (wie 
von Martin Schlüter)  und je nachdem was ich am oszi sehe, dann 
entsprechend im code anpassen.

mir fehlen aber einfach die Erfahrungswerte um aussagen zu können, was 
"gut ausschaut und was nicht". habe nicht soviel Erfahrung mit den 
dingen (bisher nur Theorie gehabt, mache das erste mal was praktisch).
möchte da nichts kaputt machen um mich dann auf die suche zu machen was 
kaputt gegangen ist.

wenn man Erfahrung hat und die dinge, die man am oszi sieht 
einzuschätzen weiß, ist das natürlich die praktischere Methode.

ich habe das layout mal hochgeladen.
wie müsste ich da nun vorgehen, um die maximal erforderliche Totzeit 
berechnen zu können?

Im Datenblatt des Treibers habe ich etwas gelesen, dort steht für den 
2181:
- Dead-Time: None
- Ton/Toff: 180ns/220ns

Heißt es eine Totzeit ist hier nicht (im code) nötig?
Beschreibt das Ton/Toff wie lange es braucht um den Ausgang 
einzuschalten bzw. aúszuschalten? Dann müsste ja die Totzeit > Ton/Toff 
gelten, damit es im grünen Bereich liegt.

Liegt ich da mit der Interpretation falsch?

Danke

von W.S. (Gast)


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Also: es hängt ganz wesentlich von den verwendeten Transistoren und der 
Stärke und Schnelligkeit der Ansteuerschaltkreise ab.

Ich würde da schlicht und einfach erstmal so etwa 1..3 Mikrosekunden 
einplanen, damit dürftest du für den Anfang nicht schlecht liegen.

Ansonsten wäre es mir ein zu heißer Reifen, so einen Treiber direkt aus 
dem µC anzusteuern. Ich würde mir da eine Verriegelung aus klassischer 
TTL gönnen, die verhindert, daß per Reset, Programmfehler usw. mal 
versehentlich beide Stränge eingeschaltet sind.

W.S.

von Uups (Gast)


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Die meisten Halbbrueckentreiber, die ich kenne haben interne 500ns 
Totzeit

von Georg H. (Gast)


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Uups schrieb:
> Die meisten Halbbrueckentreiber, die ich kenne haben interne 500ns
> Totzeit

IRF21844 hat einstellbare Totzeit (500 ns bis...) kann mit einem Poti 
verändert werden.
Und Du sparst dir (je nach Anwendung) auf noch einen Ausgangsport.

von Martin S. (led_martin)


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Also 1 Mikrosekunde oder mehr ist meistens ein brauchbarer Wert, die 
500ns, die manche Treiber intern bieten, können zu wenig sein. Die 
Ton/Toff-Angabe ist die Durchlaufverzögerung, also die Zeit, die 
zwischen schalten des Treiber-Eingangs und dem schalten des Ausgangs 
vergeht, das hat mit der nötigen Totzeit nicht direkt zu tun, wenn diese 
Zeiten unterschiedlich sind, wie bei diesem Treiber, muß man den 
Unterschied bei der Totzeit berücksichtigen. Wenn Toff länger ist, wie 
hier, muß man die Totzeit auch etwas länger machen. Kannst Du deinen 
Aufbau an einem Labornetzteil betreiben? Wenn ja, ist es relativ 
einfach: Man betreibt den Aufbau ohne Last an der Brücke, ist die 
Totzeit lang genug, fließt kaum Strom über die Brücke, wenn man die 
Totzeit kürzer macht, kommt man an einen Punkt, bei dem die 
Stromaufnahme deutlich ansteigt, ist am Netzteil die Strombegrenzung 
sinnvoll eingestellt, geht, auch bei zu kurzer Totzeit, nicht gleich was 
kaputt. Je nach Anwendung kann es Sinn machen, die Totzeit so groß zu 
wählen, daß kein nennenswerter Querstrom fließt, es kann, manchmal, aber 
auch sinnvoll sein, die Totzeit so knapp einzustellen daß ein kleiner 
Quertrom fließt. Brücken-Teiber direkt mit dem Mikrocontroller 
anzusteuern geht eigentlich ganz gut, wenn man ein paar 
Vorsichtsmaßnahmen trifft, z.B. beim Testen neuer Hardware / Software an 
ein strombegrenztes Netzteil geht. Ich habe jahrelang BLDC-Controller 
entwickelt, auf Mikrocontroller-Basis (Auch ATmega), und nur sehr wenig 
geschrottet. Softwaretests macht man halt nicht am fetten Akku, da 
kann's dann schon richtig knallen. Manche Treiber haben auch schon die 
entsprechende Sicherheits-Logik eingebaut, der hier verwendete IR2181 
aber nicht.

Mit freundlichen Grüßen - Martin

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