Hallo,
im Artikel über Mosfettreiber gibt es ein diskretes Schaltungsbeispiel
zu einem High-Side-Treiber, welcher nicht mit einer Bootstrapschaltung
funktioniert, sondern eine isolierte Spannungsversorgung für das Gate
benötigt.
Wie ist so eine isolierte Spannungsversorgung zu realisieren? Hat einer
von euch evtl. ein Schaltungsbeispiel?
Mit Gruß
Mike
Mike schrieb:> Wie ist so eine isolierte Spannungsversorgung zu realisieren?
Such mal unter "DC/DC-Wandler". Hier sind nur die mit galvanischer
Trennung interessant.
Entweder Du nimmst einen fertigen Baustein, oder wenn Du ihn selber
bauen willst ist ein Step-Up-Wandler oder eine Ladungspumpe ohne
galvanische Trennung wahrscheinlich einfacher. Das ist dann quasi ein
Bootstrap mit eigenem Takt.
Gruß Dietrich
Recom hat für sowas extra ne eigene Serie:
http://www.recom-international.com/pdf/Econoline/RxxP2xx.pdf
Und 2W Ansteuerleistung sind erstmal garnicht schlecht. Zur Not nimmt
man die größeren. Aber ich hab mit den Dingern gute Erfahrungen gemacht.
Ingo Less schrieb:> Recom hat für sowas extra ne eigene Serie:> http://www.recom-international.com/pdf/Econoline/RxxP2xx.pdf
Die sind aber alles andere als preiswert, und nur nötig wenn man
wirklich die hohe Isolation benötigt. Also z.B. für Umrichter im Netz
mit Zwischekreisspannungen von 300-650V. Für kleinere Spannungen sind
sicher auch preiswertere DC/DC Wandler geeignet. Die X2 Version mit 9mm
Pin-Abstand ist bei Recom auch nur als Sonderauftrag bestellbar. Bei den
üblichen Distributoren sind sie nicht lieferbar. Lasse mich
diesbezüglich aber gern vom Gegenteil überzeugen.
Hallo,
das bedeutet also, dass für eine Spannungsversorgung eines
High-Side-Switches stets eine Trennung durch einen Trago notwendig ist?
Wie wäre denn so etwas durch eine einfache Ladungspumpe praktisch zu
realisieren? Eine echte galvanische Trennung ist hier ja (nach meinem
Wissen) nicht möglich.
Mit Gruß und Dank für die Hinweise
Mike
RECOM ist ein guter Tipp.
Mornsun oder Aimtec könnten auch sowas haben.
speziell für MOSFETS gibts die -9/+15V-Ausführung.
extrem wichtig (bei PWM/BLDC-Anwendungen) ist die
Isolationkapazität! 20pF sind da schon viel,
besser sind 8-10pF
Grüße runout
Ich glaube ich muss genauer werden:
Eine Ladungspumpe benötigt einen Bezugspunkt und ein davon verschiedenes
Potential. Diese Potentialdifferenz wird durch einen Takt in einer
Spannungsvervielfacherstruktur (Villard o.ä.) überhöht.
Hier jedoch habe ich einen Bezugspunkt, der durch die Last oder in einer
Halbbrücke zwischen dem Bezugspotential (GND) und der Betriebsspannung
(VCC) "schwimmt". Die Ladungspumpt muss sich somit auf die Last oder
besser auf das Source-Potential des High-Side-Switches beziehen.
Wie aber bekomme ich es hin, dass die Ladungspumpe stets ein Potential
von z.B. 15V über dem Source-Potential für das Gate bereit stellt? Diese
Spannung muss sich ja irgendwie aus der Spannung VCC-GND ableiten. Gibt
es hierfür evtl. Beispielschaltungen?
Auch nach längerer Suche im Internet habe ich nicht auch nur einen
Hinweis hierzu finden können. Entweder esren derartige Schlatungen mit
Bootstrap oder mit integrierten Treibnersteinen gelöst.
Mit Gruß
Mike
klickerts ?
Vcc+Vee ist die Sekundärseite deines (potentialgetrennten)
DCDC-Wandlers.
Damit geht 0..100% PWM, mit Bootstrap nicht
Quelle: Avago
Grüße Runout
Mike schrieb:>> Wie aber bekomme ich es hin, dass die Ladungspumpe stets ein Potential> von z.B. 15V über dem Source-Potential für das Gate bereit stellt? Diese> Spannung muss sich ja irgendwie aus der Spannung VCC-GND ableiten. Gibt> es hierfür evtl. Beispielschaltungen?
Eine Beispielschaltung findet sich auf Seite 18 Fig 16 der AN-978
http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-978.pdf
RECOM... interessant zu hören
das wären auch noch Typen speziell für High-Side-Apps:
CUINC VQA-S24-D15-SIP (1W)
Murata MGJ2D241509SC (2W)
allerdings hab ich noch keine Erfahrung damit (noch nicht...)
Grüße runout
Hallo,
@Thomas T.:
Die Trennung ist mir soweit klar. Was aber weiterhin unklar ist, ist die
Frage, wie die 5V und die 15V aus einer systemweiten Niederspannung
generiert werden.
@Bernd K.:
Diese Appnote hatte ich auch schon gelesen. Ich kann hier nur keine
"isolierte" Versorgung sehen, da sowohl HV als auch Niederspannung auf
einen gemeinsammen Grund referenziert werden.
Ich sehe auch nicht, woher der 555 seine positive Versorgungsspannung
bei abgeschaltetem Lasttransistor bekommt. Hier habe ich wohl ein
Verständnisproblem. Oder ist es so gedacht, dass die Ladungspumpe nur im
ON-Zustand über das Zener-Dioden/Widerstands-Netz versorgt wird und dann
das Gate versorgt? Bei gesperrtem Transistor wird der 555 abgeschaltet?
Ist das ein übliches Verfahren? Dann wäre mein grundliegender
Gedankenfehler, die Ladungspumpe aus dem Steuerkreis versorgen zu wollen
und nicht aus dem Lastkreis.
Ist eine Versorgung des 555 (o.ä.) über eine Zenerdiode in einem
HV-Kreis sinnvoll? Oder ist das nur eine Notlösung?
Mit Gruß
Mike
Mike schrieb:> Ich sehe auch nicht, woher der 555 seine positive Versorgungsspannung> bei abgeschaltetem Lasttransistor bekommt. Hier habe ich wohl ein> Verständnisproblem. Oder ist es so gedacht, dass die Ladungspumpe nur im> ON-Zustand über das Zener-Dioden/Widerstands-Netz versorgt wird und dann> das Gate versorgt? Bei gesperrtem Transistor wird der 555 abgeschaltet?
Ich habe ein wenig gemalt; da kann man gut sehen, wie das funktioniert.
IGBT=OFF:
Der Bootstrap C 100 nF wird über die Diode 11DF6 auf 12V geladen. Der
ICM755 spielt nicht mit. Falls die PWM immer unter 100% bleibt, bräuchte
man keine Ladungspumpe und könnte die 555er Schaltung weglassen.
IBGT=ON:
Jetzt springt die Ladungspumpe an und pumpt über den 10nF und die beiden
1N4148 15V oberhalb 500V in den Bootstrap C. Nunja, durch die Verluste
werden wohl noch 12V im C ankommen. Wie man sieht, schwimmt hier die
gesamte 555er Schaltung auf HV Potentioal. Gespeist wird diese jetzt
über den 100K Leistungswiderstand. Der muss jeweils angepasst werden, je
nach Höhe des HV Potentials.
Hallo,
@Bernd K.
vielen Dank für deine Mühe und toll erklärt.
Also leitet sich die Pumpspannung in diesem Beispiel aus dem Lastkreis
über die Zenerdiode ab. Ist das übliche Praxis? Gilt das schon als
"isolierte Spannungsversorgung"? Galvanisch isoliert ist diese ja nicht.
Ich hatte ja besonders nach der Versorgung von Halb- oder Vollbrücken
gefragt. Wird das dort üblicherweise auch so realisiert?
Mit Gruß
Mike
Lieber spess53,
spess53 schrieb:> Mit RECOM haben wir sehr schlechte Erfahrungen bei PWM-Stufen gemacht.> Mit TRACO keine Probleme.
magst du das bitte ein wenig näher erläutern? Ich verwende die RECOM
RKZ-1215 für PWM Anwendungen mit eingangsseitig 800VDC und
ausgangsseitig 230VAC. Ich habe Schalttransienten bei meinen 1200V
Schalter von ca. 15kV/us.
Bis dato habe ich keine negativen Erfahrungen gemacht, möchte diese aber
auch in Zukunft gerne vermeiden ;)
Deshalb meine Frage:
Was für Erfahrungen habt ihr gemacht?
Vielen Dank.
Gruß,
al3ko
al3ko -.- schrieb:>> Mit RECOM haben wir sehr schlechte Erfahrungen bei PWM-Stufen gemacht.>> Mit TRACO keine Probleme.>> magst du das bitte ein wenig näher erläutern? Ich verwende die RECOM> RKZ-1215 für PWM Anwendungen mit eingangsseitig 800VDC und> ausgangsseitig 230VAC. Ich habe Schalttransienten bei meinen 1200V> Schalter von ca. 15kV/us.
die RKZ-1215 sind ja auch ordentliche Teile. Es gibt aber sicher auch
von RECOM oder TRACO welche die diese Transitenten nicht aushalten.
Deshalb ist die Aussage TRACO geht und RECOM nicht so wohl nicht
haltbar.
Hi temp,
temp schrieb:> die RKZ-1215 sind ja auch ordentliche Teile. Es gibt aber sicher auch> von RECOM oder TRACO welche die diese Transitenten nicht aushalten.> Deshalb ist die Aussage TRACO geht und RECOM nicht so wohl nicht> haltbar.
Isolationskapazität laut Datenblatt:
http://www.recom-international.com/pdf/Econoline/RKZ.pdf
C_max = 110pF
C_min = 30pF
Finde ich eigentlich recht hoch. Wäre mal interessant, das Thema näher
zu untersuchen. Vor allem bei neuartigen Leistungshalbleitern (entweder
schnell schaltende IGBTs, CoolMos oder SiC FETs) würde mich mal
interessieren, inwiefern sich das auf die galvanische Trennung in den
Treiberstufen bemerkbar macht.
Hat jemand damit schon Erfahrungen gemacht?
Hi
>magst du das bitte ein wenig näher erläutern?
Wir stellen seit 15 Jahren PWM-Verstärker für Schwingungsmesstechnik
her. Die ersten Verstärker wurden mit DCDC-Wandlern Traco TEN5/TEM2
entwickelt und ausgeliefert. Dann kam die Entscheidung diese durch RECOM
REC3/REC5 zu ersetzen mit dem Ergebnis, das die Anzahl an Reparaturen
drastisch zunahm.
Endeffekt war, das wieder Traco DC-Wandler eingesetzt wurden.
Gut, das Ganze ist >10 Jahre her und RECOM wird sich (hoffentlich)
weiter entwickelt haben. Trotzdem ist mein Verhältnis zu dieser Firma,
gilt auch für Floeth, immer noch belastet.
MfG Spess
@ Mike (Gast)
>Also leitet sich die Pumpspannung in diesem Beispiel aus dem Lastkreis>über die Zenerdiode ab. Ist das übliche Praxis?
Ja.
> Gilt das schon als>"isolierte Spannungsversorgung"?
Nein.
> Galvanisch isoliert ist diese ja nicht.
Muss es auch nicht, weil die Versorgung aus dem Lastkreis erfolgt.
>Ich hatte ja besonders nach der Versorgung von Halb- oder Vollbrücken>gefragt. Wird das dort üblicherweise auch so realisiert?
Es ist eine von vielen Möglichkeiten.
al3ko -.- schrieb:> Isolationskapazität laut Datenblatt:> http://www.recom-international.com/pdf/Econoline/RKZ.pdf>> C_max = 110pF> C_min = 30pF>> Finde ich eigentlich recht hoch. Wäre mal interessant, das Thema näher> zu untersuchen. Vor allem bei neuartigen Leistungshalbleitern (entweder> schnell schaltende IGBTs, CoolMos oder SiC FETs) würde mich mal> interessieren, inwiefern sich das auf die galvanische Trennung in den> Treiberstufen bemerkbar macht.
ja, ist wirklich recht hoch. Ich hatte mich auch ehr auf die RxxP2xx
Serie eingeschossen und die haben min 1,5pF max. 10pF. Unter diesen
Umständen würde ich mit RKZ auch vorsichtig sein.