High Side P-Kanal bei 32V schalten

Richi schrieb:
> leider habe ich einen Schwinger am Ausgang

Liegt meiner Meinung nach an den 2 antiseriellen MOSFETs.

Richi schrieb:
> Die Spule ist ein 8A Spule, Diode S1J (ähnlich 1N4007)

Bischen schneller ist sie mit 1.5us als eine 1N4005 mit 30us schon, aber 
auch schnell genug für deine angeblich hohe Schaltgeschwindigkeit ?

Diode- o.k. zu langsam: welche dann?

Wäre eine Schottky besser? Da finde ich allerdings keine 
Geschwindigkeitsangaben (reverse recovery time)

Richi schrieb:
> Ich hatte mich bei der Bauteilauswahl an BUCK Convertern orientiert,
> daher auch die Spule mit 6,8µH

Na ja, das hängt natürlich entscheidend vom Strom und von der 
Schaltfrequenz ab (und dem Ripple-Strom und damit der Ripple-Spannung).

Richi D. schrieb:
> Wäre eine Schottky besser? Da finde ich allerdings keine
> Geschwindigkeitsangaben (reverse recovery time)

Schottkys sind quasi "beliebig schnell". Wenn die Spannungsfestigkeit 
ausreicht, und der höhere Rückstrom nicht stört, nimm die.

hinz schrieb:
> Geht so aber nicht. T1 ist als Sourcefolger geschaltet. Wenn man MOSFETs
> antiseriell schaltet, dann Source an Source.
Das macht man, weil man dann mit einem (hochohmigen) Widerstand von den 
Gates zu den Sourcen die Mosfets sicher abschalten kann.

> Der Kanal von T1 macht so niemals so weit auf, dass er die Bulkdiode
> nennenswert überbrückt.
Es wird natürlich auch mit den beiden zusammengeschalteten Drains 
tadellos funktionieren, denn die Spannung ist im leitenden Zustand an 
beiden D und beiden S etwa 30V. Da ist bis runter zur Masse genug Luft, 
um satt leitend zu werden...

Das eigentliche Problem hier ist, dass wieder mal einer "nur einen 
PWM-Ausgang" machen will, und schwuppdiwupp einen ausgeschlafenen 
Schaltregler an der Backe hat. Und dort muss man eben erst mal wissen, 
was alles dazugehört (Eingangselko, Schalter, Spule, Freilaufdiode und 
Ausgangselko). Und dann muss man wissen, wie die Ströme in diesen 
Bauteilen fließen. Und dann muss man beim Layout aufpassen. Aber das ist 
Alles nichts Neues, es gibt kiloweise Lieteratur zum Thema.

Lothar M. schrieb:

> Das eigentliche Problem hier ist, dass wieder mal einer "nur einen
> PWM-Ausgang" machen will, und schwuppdiwupp einen ausgeschlafenen
> Schaltregler an der Backe hat.

Das ist mir alles klar- ich habe aber nach tagelangen Suchen keinen 
Schaltregler gefunden der: 100% Dutycycle kann, < 0,3V Dropout, bis 30V 
arbeitet, Strom und Spannungsgeregelt werden kann und eben von hinten 
nach vorne nichts durchlässt.

Layout ist kein Problem- habe schon genug "fertige" Buck Converter 
gelayoutet. So weiß ich Bescheid welche Masse Verbindungen eng 
beienander liegen müssen.

Deswegen muss ich da jetzt halt durch, dank eurer Tips konnte ich schon 
ein paar Verbesserungen erzielen. Die Schottky hat z.B. dazu beigetragen 
dass die Fets lange nicht mehr so heiß werden.

Wegen den 2 MosFets: geht das jetzt so oder nicht- irgendwie 
widersprüchlich.

Richi D. schrieb:
> Die Schottky hat z.B. dazu beigetragen dass die Fets lange nicht mehr so
> heiß werden.
Und auch wichtig: welche Schaltfrequenz hast du für diese winzige Spule?

> Wegen den 2 MosFets: geht das jetzt so oder nicht- irgendwie
> widersprüchlich.
Einfach auch selber mal Mitdenken und Überlegen. Du willst doch den 
Schaltregler bauen. Wenn der nicht tut, dann bist du selber schuld.
Und es sit tatsächlich nicht verboten, mal bei den einschlägig Bekannten 
nachzusehen, wie die sowas machen...

> Wegen den 2 MosFets: geht das jetzt so oder nicht
Es geht, ist aber ungünstig.

Die Schaltfrequenz ist 8kHz, Hab die Spule schon auf 15µH erhöht- 
Unterschied:keiner.

Richi D. schrieb:
> Die Schaltfrequenz ist 8kHz, Hab die Spule schon auf 15µH erhöht-
> Unterschied:keiner.

Und die 15uH hast du einfach mal geraten ?

Oder bei der Berechnung um eine Grössenordnung vertan ?

Also der Ripple ist fast egal, das geht auf einen 10Ah Akku. Ich wollte 
lediglich nicht mit 0 - 1 draufknallen. Von daher sind die 15µH schon 
o.k.

Ich habe jetzt mal die Schaltfrequenz verdoppelt- da werden die Fets nur 
noch heißer- an der Spule kanns wohl kaum liegen.

Richi D. schrieb:
> Also der Ripple ist fast egal, das geht auf einen 10Ah Akku. Ich wollte
> lediglich nicht mit 0 - 1 draufknallen.
Tust du aber mit geringer Verzögerung trotzdem. Die Spule mit ihrer um 
den Faktor 100 zu geringen Induktivität wird da sehr schnell in 
Sättigung gehen, und dann bleibt nur noch der Rds der beiden Mosfets. 
Kein Wunder, dass die warm werden...

Nein- Life. Problem ist der Akku soll auf 28,8V geladen werden, Es 
stehen aber nur knapp  über 29V zur Verfügung. Die 
Strom/Spannungsregelung übernimmt ein Controller.

Würden die Fets nicht mehr so heiß wenn ich die Sources zusammenlege, 
statt wie jetzt die Drains?
Oder liegts nur an der Spule? Weil man ja mit höherer Frequenz eine 
kleinere Spule nehmen kann, hab ich mal die Frequenz auf 80kHz gelegt. 
Die Fets werden noch heißer...

Also,

beide FETs umgedreht, probieren besser als studieren: Überhaupt kein 
Unterschied!

Richi D. schrieb:
> hab ich mal die Frequenz auf 80kHz gelegt. Die Fets werden noch
> heißer...
Du stocherst schon übel im Trüben...
Wie sehen denn die Schaltflanken aus? Wie das Layout?

Ich vermute sehr, dein Design ist jetzt gerade so "gut", dass jede 
Änderung eine Verschlechterung bringt.

Mal zu den Grundlagen: es gibt statische Verluste am Rds, und es gibt 
Schaltverluste, die umso höher sind, je langsamer der Fet schaltet.

Bei der niedrigen Frequenz kannst du die Schaltverluste ignorieren, da 
hast du nur statische Verluste. Und die sind dann am höchsten, wenn die 
Spüle in Sättigung ist und das einzige strombegrenzende Element der Rds 
ist...

Anbei mal ne Schaltung, die mit 250kHz läuft (ATtiny261: 64MHz / 256).

Die Reihenschaltung funktioniert so nicht, außerdem gibt es Probleme mit 
U_GS des 2. Transistors.
Gegen Rückstrom würde ich nen FET im DC-Ausgang nehmen, der braucht dann 
nicht die Frequenz der PWM zu wuppen.

Hallo,

ja den 2. FET auf DC zu hängen und extra zu schalten- ist mir heute 
morgen im Bett auch eingefallen.

Die Schaltung sieht ja recht ähnlich aus, auch die Transistoren und Fet 
arbeiten in ähnlicher Größenordnung.
Ich habe 3 Fragen dazu:

1. Warum schaltest Du die PWM auf den Emitter?
2. Was ist das für ein Übertrager am Ausgang, wo liegt der Vorteil 
dieses Übertragers gegenüber einer Spule?
3. Was bewirkt der 1W Widerstand mit dem Kondensator?

Danke schonmal!

Richi D. schrieb:
> 1. Warum schaltest Du die PWM auf den Emitter?
Ich wusste, dass genau diese Frage zuallererst kommt.
Antwort: Basisschaltung
(schaltet schneller als die allgemein bekannte Emitterschaltung)

> 2. Was ist das für ein Übertrager am Ausgang, wo liegt der Vorteil
> dieses Übertragers?
Das sind nur 2 in Reihe geschaltet Spulen.

> 3. Was bewirkt der 1W Widerstand mit dem Kondensator?
Das ist ein Snubber. Da gabs wohl Probleme mit Spannungsspitzen.

Das sind aber alles recht einfache Antworten auf simple Fragen...

Hallo,

alles klar, das mit den beidn Spulen leuchtet nicht ein: dem Schaltbild 
nach ist das ein Übertrager. Auch die Bezeichnung mit 150nA - ist das 
ein Tipfehler?

Richi D. schrieb:
> das mit den beidn Spulen leuchtet nicht ein: dem Schaltbild nach ist das
> ein Übertrager.
Es ist einfach ein Kern, auf dem zwei Spulen sind. Und wenn man die 
richtig in Reihe schaltet, dann bekommt man die doppelte Induktivität.
http://www.elektrotechnik-fachwissen.de/grundlagen/reihenschaltung-induktivitaet.php
Man könnte diese Spule auch als 75µH Spule mit halb so hohen ohmschen 
Verlusten betreiben. Oder sogar als Übertrager...

> Auch die Bezeichnung mit 150nA
Da steht "140µA".

> - ist das ein Tipfehler?
Sehr wahrscheinlich ja. Es dürften 2x70µH in Reihe sein...

Der 2. FET ist weg, sieht aber genauso nach Mist aus wie vorher... Ich 
weiß bloß nicht was eine größere Spule bringen soll: das Problem hier 
sieht doch ganz anders aus: kurz nach dem Abschalten bricht total die 
Spannung zusammen und erholt sich wieder.
Außerdem: wo soll ich eine Spule mit 1,5mH hernehmen: sowas gibts 
einfach nicht mit der Leistung- außer selber Wickeln und 8qm² groß...


Die Ansteuerung am Gate sieht gut aus- das Schwingen vom Ausgang schlägt 
hier natürlich durch.

Richi D. schrieb:
> das Problem hier sieht doch ganz anders aus: kurz nach dem Abschalten
> bricht total die Spannung zusammen und erholt sich wieder.
Da sieht man, dass die Spule mindestens um den Faktor 10 zu klein ist. 
Dein Stichwort für die weitere Recherche heißt "lückender Betrieb". Das 
passiert bei einem Stepdown, wenn der Strom in der Spule im Freilauf 0 
wird. Das ist nicht schlimm, es passiert täglich viele Millionen mal...

Wie wäre es, wenn du dich mal grundsätzlich in die Funktionsweise eines 
Buck-Wandlers einarbeitest? Das hier ist doch eine hoffnungslose 
Stocherei im Nebel...

O.k. Ich ordere mal Spulen mit 150µH, mach ein neues Layout und melde 
mich wieder - hätte echt nicht gedacht dass es so ein Aufwand ist...

Vielen Dank für die geduldigen Antworten!

Richi D. schrieb:
> 2. Was ist das für ein Übertrager am Ausgang, wo liegt der Vorteil
> dieses Übertragers gegenüber einer Spule?

Bürklin: 65 C 124
Reihe: 140µH/2.5A
Parallel: 35µH/5A

Richi D. schrieb:
> das Problem hier sieht doch ganz anders aus
Welcher Strom ist da geflossen?

Wie gesagt: es ist nicht schlimm, wenn der Strom lückt. Es geht dabei 
auch nichts kaputt...

Hallo,

das war bei 500mA

Danke für die Spulen- die sind viel zu groß- wenn die rein müssen: 
Projekt Abbruch... geht leider einfach nicht.

Richi D. schrieb:
> Auch die Bezeichnung mit 150nA - ist das
> ein Tipfehler?

Ups, die 140µA sollen natürlich 140µH sein.

Richi D. schrieb:
> Projekt Abbruch... geht leider einfach nicht.
Du kannst bzw. musst mit der Taktfrequenz hoch, dann klappt das auch mit 
15uH...

Richi D. schrieb:
> Der 2. FET ist weg, sieht aber genauso nach Mist aus wie vorher...

Die teuersten Messgeräte mit den schicksten Datensammlungen nützen 
nichts, wenn man sie nicht zu interpretieren weiss.

Du steuerst mit 50% Tastverhältnis. Die Spule wird in der Einschaltzeit 
aufgeladen. Dann entlädt sie sich, offenbar in viel kürzerer zeit, also 
in eine viel höhere Spannung.

Dann ist der Spulenstrom auf 0 abgeklungen, aber es gibt Kondensatoren, 
und damit einen guten Schwingkreis. So kommt dein "Klingeln" zu Stande.

Ob jetzt deine Spannungen wirklich positiv und stark negativ sind, oder 
das alles bloss ein Effekt ist weil du deine Messspitzen unterschiedlich 
anbringst, weiss man natürlich nicht.

Bei so einer Schaltung misst man die Spannung an der Spule, in dem man 
Masse des Scopes an +32V legt, und die Tastspitze mit x 10 an den 
Spulenanschluss, so wird die Belastung und damit Verfälschung des 
Signals möglichst klein. Besser misst man aber den Strom durch einen 
kleinen Widerstand in Reihe zur Spule.

hinz schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Es ist einfach ein Kern, auf dem zwei Spulen sind. Und wenn man die
>> richtig in Reihe schaltet, dann bekommt man die doppelte Induktivität.
>
> Aua!

Nun ja, auch ein Mod kann mal übersehen dass sich eine Drossel mit 2 
identischen Wicklungen beim Zusammenschalten anders verhält als 2 
einzelne Drosseln.

Jemand da der sich das zu bauen (gegen Bezahlung) zutraut? Ich hab jetzt 
echt auch noch andere Sachen zu machen...

Material, Layouts kann ich stellen.

Hallo,

hier das neue Layout- ist das brauchbar? Eingang links. Die Spule hat 
150µH. Die Eingangspule ist nicht bestückt- vorerst gebrückt.

Dieter W. schrieb:
> Nun ja, auch ein Mod kann mal übersehen dass sich eine Drossel mit 2
> identischen Wicklungen beim Zusammenschalten anders verhält als 2
> einzelne Drosseln.
Jaja, das N Quadrat. Aber wenigstens noch in der selben Zehnerpotenz. 
Das fängt der Regler meist noch ab... ;-)

Lothar M. schrieb:
> Jaja, das N Quadrat.

Soo isses.

Und bei Parallelschaltung bleibt die Induktivität gleich, nur die 
Belastbarkeit erhöht sich wegen Verdoppelung des Wicklungsquerschnitts.

;-)

Stepdown-Wandler sind recht gutmütig und auch lückender Betrieb ist kein 
Problem. Bei lückendem Betrieb ist der Ripple etwas höher, das ist 
alles.

Wenn was heiß wird, dann ist vermutlich die Drossel in Sättigung, was 
für eine Stromangabe hat die denn?

Es gibt auch Filterdrosseln mit absichtlich schlechter Güte, damit sie 
nicht in Resonanz geraten. Die sind natürlich für PWM völlig untauglich.

Untauglich sind auch stromkompensierte Bifilardrosseln, da die kaum 
DC-Strom vertragen. Die sollen ja nur Gleichtaktstörungen filtern.

Am besten geeignet sind Speicherdrosseln, VAC und Würth haben da ein 
großes Sortiment.

Michael schrieb:
> Hier scheiden sich doch auch die "Geister", ob Massefläche wirklich
> ausgespart werden muss, oder ob dadurch eine zusätzliche Abschirmung
> entsteht...
Da gibts nichts zu scheiden. Wenn ein Wechselmagnetfeld herumgeistert 
passiert nicht viel. Nach ein paar mm ist es wirkungslos.
Wenn es aber in einem Leiter einen Strom erzeugen kann, dann haben Wir 
auf einmal ein E-Feld. Und das reicht wesentlich weiter...

Ich hatte zu dieser Fläche nur deshalb nichts gesagt, weil die Spule 
offenbar magnetisch geschirmt ist.

Lothar M. schrieb:

> Wie gesagt: es ist nicht schlimm, wenn der Strom lückt. Es geht dabei
> auch nichts kaputt...

Ja, das ist der "Mut zur Lücke". :-)
Es kann aber sein, das der Wandler dann "singt". -)

Hallo,

der 1745/1744 bringt mir nichts: 18V Ausgang, nicht stromregelbar, bzw 
einstellbar. Ich will einen Akku laden! CC-CV
Glaubt mir: es gibt nichts auf dem Markt wo das mit 100% DutyCycle kann. 
In der Erkenntnis stecken 10 Stunden Suche.


1: Eingang ist natürlich rechts! Sorry dafür!

2. Die 150µH kommen daher weil es die größte Spule ist die ich gefunden 
haben die den Strom kann und in der Baugröße noch brauchbar ist.

3. O.K. Massefläche entfernen

4. Die Eingangspule ist nur als Platzhaler- wenn das dahinter mal geht 
wollte ich hier eine pulsartige Belastung für die Eingangsversorgung 
ausfiltern.

Wie kann man denn die Induktivität berechnen? Mit den üblichen 
Spulenformeln oder gibts da was spezielles für PWM Wandler?

Wichtig ist, daß sie bei maximalem Strom und der Frequenz nicht sättigt.
Dann kann man noch höher gehen, wie der Platz es zuläßt.
Bei Weniglast gerät jeder Regler irgendwann ins Lücken, das kann man 
nicht verhindern.