Hallo nochmals,
anknüpfend an meinen ersten Post (diskreter SChaltregler 1-32 V) erlaube
ich mir hierzu eine weitere Frage zu posten:
Ich möchte eine Eingangsspannung (die zwischen 1 und 32 V einen festen
Wert aufweist und ca. 100 mA beträgt) schalten, sprich low (auf Masse)
und high (fester Wert durchschalten) und somit soll ein Rechtecksignal
mit dem festen Wert entstehen.
Hierzu habe ich bereits verschiedene Varianten mit Transistoren
durchgespielt und bin zum Schluss gekommen, es müssen wohl zwei Mosfet´s
(als Gegentakt-Stufe) eingesetzt werden (sodass man auf sicher 0 V
kommt, beim Transistor wären es ja z.B. >0,7 V)
-> Natürlich interessiert es mich auch, falls es weitere Möglichkeiten
gibt, evtl. auch mit Transistoren oder anderen Bauteilen; allerdings
möchte ich auch dies diskret aufbauen,...
PARAMETER:
- Eingangsspannung (die durchgeschalten werden soll) = konstante
Spannung 1-32 V
- Steuersignal ( vom µC) low (ca. GND) und high (ca. 3 V) bis zu 100 kHz
(dachte ich mal, falls das möglich ist)
-= Ausgangssignal: Rechtecksignal mit low (auf GND geschalten) und high
(= Eingangsspannung durchgeschalten) das low oder high- ziehen (invers
wäre kein Problem) folgt vom Steuersignal
[falls nötig stehen weitere 36 V Dc vom Netzteil zur Verfügung; diese
können ja auch angepasst werden (SPannungsteiler, etc.]
Über Eure Ratschläge und Tipps wäre ich sehr dankbar, leider hab ich es
nicht so mit Analogtechnik, möchte dies aber mal mit dem PIC
ausprobieren,...
Viele Grüße und einen schönen Abend
//Oben habe ich mal zwei Versuche als Screenshot angehängt; sofern die
Eingangsspannung kleiner war, als die Signalspannung, hats nicht mehr
funktioniert, daher habe ich dann die vorhandenen 36 V permanent
angelegt und rechts die Eingangsspannung aufgelegt; leider funktioniert
das so auch nicht richtig.
Das Gebastle wird ja immer schlimmer.
Jetzt wurde dir doch schon eine schöne Schaltung vorgeschlagen, um die
Spannung zu regeln.
Wenn du die mal genau angucken würdest, würdest du feststellen, dass mit
dem Leistungstransistor bereits ein high side switch existiert.
So schwer kann es ja jetzt nicht sein, diesen Schaltung mit einem
low-side Switch zu erweitern.
Die 470uF sind dann natürlich unpassend am Ausgang, d.h. du solltest
stattdessen die PWM besser filtern.
Für Rechtecksignale braucht man keineswegs komplementäre Transistoren.
Komplementäre Transistoren verwendet man für primitive Audio Endstufen
(ohne Gegenkoppelung), um die Verzerrung zu reduzieren. Oder auch für
ganz besonders hochwertige Endstufen mit Gegenkoppelung.
Joe F. schrieb:> Das Gebastle wird ja immer schlimmer.> Jetzt wurde dir doch schon eine schöne Schaltung vorgeschlagen, um die> Spannung zu regeln.
Hallo Joe,
hab ja im ersten Beitrag auf beide Teile hingewiesen, einmal die
Spannungsregelung und die Rechtecksignalgenerierung mit der
eingestellten Spannung; soll nachher eine komplette Schaltung werden;
habe sie aber aufgeteilt, wegen meinem Verständnis. :)
> Wenn du die mal genau angucken würdest, würdest du feststellen, dass mit> dem Leistungstransistor bereits ein high side switch existiert.> So schwer kann es ja jetzt nicht sein, diesen Schaltung mit einem> low-side Switch zu erweitern.> Die 470uF sind dann natürlich unpassend am Ausgang, d.h. du solltest> stattdessen die PWM besser filtern.
Bitte entschuldige die blöde Frage, aber beim high-side-switch und
low-side-switch handelt es sich dann um einen fertigen Treiber (leider
wurde ich bei der Recherche im Internet immer auf diese "blöden"
fertigen Treiber (mit Latenz) hingewiesen aber nirgends fand ich die
diskrete Ansteuerung dazu.
.>Oder müssen insgesamt vier Mosfets eingesetzt werden? [zwei für high
und zwei für low?]
-> Vielleicht wäre ein Link hierzu ganz nützlich.
Vielen Dank für Euer Verständnis
Matthias S. schrieb:> Vorsicht! Deine neue Schaltung wird nahezu sofort einen> Shoot-Through> produzieren, da du keinerlei Totzeit vorgesehen hast.
Hallo Matthias,
das machen solche Mosfet-Treiber, oder; die bilden eine groß genuge
Latenz zwischen dem Schalten?
-> Wie bekommt man das diskret hin?
Stefan U. schrieb:> Für Rechtecksignale braucht man keineswegs komplementäre> Transistoren.>> Komplementäre Transistoren verwendet man für primitive Audio Endstufen> (ohne Gegenkoppelung), um die Verzerrung zu reduzieren. Oder auch für> ganz besonders hochwertige Endstufen mit Gegenkoppelung.
NÁbend Stefan,
Ich dachte halt, um auf Ground ziehen zu können und aber gleichzeitig
volle Spannung durchschalten zu können. Mosfet, dass man sicher auf Null
kommt und gleichzeitig beim Schalten mit 100 kHz kein Problem wegen der
Abwärme entsteht.
-> Wenn es eine andere Möglichkeit gibt, als die "komplementäre Stufe"
bin ich ganz Ohr, ich würde eine einfachere Schaltung auch vorziehen.
Vielen Dank für Eure Tipps
Erst mal .. was soll das Ganze? Falls die benoetigste Steuerspannung
groesser als die Ausgangsspannung ist, woher kommt die dann ?
Ohne minimale Eingnagsspannung geht nichts. Und daraus bestimmt sich
auch die Schaltung. Weshalb sollte die Schaltstufe eine
komplementaerstufe sein ? Weshalb reicht nicht nur ein P-Schalter ?
Du solltest mal ziemlich genau die Anforderungen an diese Teilschaltung
zusammen stellen. Mit den spärlichen Infos, die wir bisher haben, können
wir bestenfalls eine Prinzipschaltung besprechen - was aber ganz sicher
kein brauchbares Produkt ergibt.
BEX4652 schrieb:> das machen solche Mosfet-Treiber, oder; die bilden eine groß genuge> Latenz zwischen dem Schalten?
Jo, Latenz haben sie, aber eben beim Ein- und beim Ausschalten. Mit
deiner Primitivansteuerung ist die Kollision also vorprogrammiert.
N´Abend nochmals,
dann erst mal bitte um Entschuldigung, wegen der fehlerhaften Angaben.
Also dann versuch ichs nochmal :)
Eingangs-"größen"
1. Netzteil mit 36 V DC vorhanden Fest [optional]
2. Eingangsspannung wird über Spannungsregler ca. zwischen 1 und 32 V
(stammt auch vom NEtzteil) eingestellt.
3. Schaltsignal - PWM-Signal 100 kHz vom µC (low GND und high 3 V)
Ausgangssignal:
Rechtecksignal mit der Amplitude von 2. (Eingangsspannung) bei high und
bei low = GND; low und high werden von 3 (Schaltsignal) vorgegeben.
Sofern ich jetzt wieder nicht die "richtigen" Ausdrücke gefunden habe,
bitte ich um kurze Rückmeldung (und was fehlt bitte).
-> Anfoderungen an die Schaltung; eigentlich nur, sofern möglich a)
diskreter Aufwand und für mich nachvollziehbar (einfaches System) :)
Danke Euch und für Eure Geduld
PARAMETER:
- Eingangsspannung (die durchgeschalten werden soll) = konstante
Spannung 1-32 V
- Steuersignal ( vom µC) low (ca. GND) und high (ca. 3 V) bis zu 100 kHz
(dachte ich mal, falls das möglich ist)
-= Ausgangssignal: Rechtecksignal mit low (auf GND geschalten) und high
(= Eingangsspannung durchgeschalten) das low oder high- ziehen (invers
wäre kein Problem) folgt vom Steuersignal
BEX4652 schrieb:> hab ja im ersten Beitrag auf beide Teile hingewiesen, einmal die> Spannungsregelung und die Rechtecksignalgenerierung mit der> eingestellten Spannung; soll nachher eine komplette Schaltung werden;> habe sie aber aufgeteilt, wegen meinem Verständnis. :)
Nur daß diese Aufteilung vollkommen unsinnig ist. Kein Mensch würde das
so bauen. OK, kein vernünftiger Mensch.
Ach ja. Daß die oben gezeigte simulierte Schaltung nicht tut, liegt
schlicht daran, daß sie falsch ist. Der Kollektor von Q1 ist am falschen
Ende von R2 angeschlossen ...
BEX4652 schrieb:>> -> Anforderungen an die Schaltung; eigentlich nur, sofern möglich a)> diskreter Aufwand und für mich nachvollziehbar (einfaches System) :)>> Danke Euch und für Eure Geduld
Eine diskrete Möglichkeit findet sich in der AN-978:
http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-978.pdf
Gemeint ist Figure 11 und zwar nur der Part mit Q1....Q4
Für Q1 und Q2 wird der Shoot-Through durch R1 limitiert und für
Q3 / Q4 tritt kein Shoot-Through auf, weil sie zeitverzögert
angesteuert werden (RC Time R1 - Input Kapazität Q3/Q4)
Die genannten MOSFETs benötigen allerdings mindestens 8V (besser 10V)
zum ordentlichen Durchschalten. Steuersignal 3V geht gar nicht.
Bernd K. schrieb:> Eine diskrete Möglichkeit findet sich in der AN-978:>> http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-978.pdf>> Gemeint ist Figure 11 und zwar nur der Part mit Q1....Q4>> Für Q1 und Q2 wird der Shoot-Through durch R1 limitiert und für> Q3 / Q4 tritt kein Shoot-Through auf, weil sie zeitverzögert> angesteuert werden (RC Time R1 - Input Kapazität Q3/Q4)>> Die genannten MOSFETs benötigen allerdings mindestens 8V (besser 10V)> zum ordentlichen Durchschalten. Steuersignal 3V geht gar nicht.
Guten Morgen Bernd,
nur zum Verständnis, der IRS wird dann aber nicht benötigt, sondern dort
wird dann das µC-PWM-Signal angelegt; allerdings muss dies >8 Volt sein?
Gibt es ein Problem, wenn das untere Level nur GND (0V beträgt?) und
nicht - 15 V bzw. - 0-32 V ?
Hab die Schaltung mal nachgebaut (grün = Steuersignal, blau
Eingangsspannung 1-32 V, rot = Ausgangssignal -> Problem, dies kommt nie
auf GND, liegt dies evtl. an den ausgewählten Mosfets?
Bitte um Eure Erläuterund, Vielen, vielen DAnk
Ich lade dir mal als Beispiel einen universellen Schaltwandler in
Bipolar Technik hoch, vom verehrten Matjaz Vidmar. Hier wird zwar ein
stinknormaler PNP Transistor benutzt, aber das Prinzip ist das gleiche.
Die Referenzspannung kommt hier aus der Zenerdiode D2. Hier könntest du
einen Komparator einbauen, der Soll und Ist vergleicht und damit den
Regler fernsteuerbar macht.
Um eine geringe positive Spannung mit einem P-MOSFET zu schalten,
benötigst du für das Gate eine Ladungspumpe, die ca -10V erzeugt.
Womit wie wieder bei integrierten MOSFET Treiber wären, die können das.
Für das Gate des N-MOSFET benötigst du in der Regel eine positive
Spannung von ca 10 Volt. Wenn es ein Logic-Level Typ ist und der Strom
nicht allzu hoch ist, kommst du dort eventuell mit den 3,3V des µC aus.
