Hi, Ich habe die Schaltung wie im Anhang aufgebaut, die ja den Strom auf 1.15A beschränken müsste, tut sie aber leider nicht. Wenn ich Vcs messe komme ich auf 450mV, obwohl ja bei 230mV eingegriffen werden sollte. Habe ich da etwas total falsch verstanden? Gruss Walter
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Walter schrieb: > die ja den Strom auf 1.15A beschränken müsste Du hast da ein Bauteil, dessen Sense Eingang laut Datenblatt eine Toleranz von 150mV bis 320mV aufweist, und erwartest einen auf 2 Nachkommastellen genauen Schaltpunkt? > Wenn ich Vcs messe komme ich auf 450mV Wie und mit was misst du da? Wie ist die Schaltung aufgebaut?
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Bei den 9 Bauelementen würde ich das schnell "fliegend" zusammenlöten und die Parameter messen. Einer Simulation traue nicht so weit, wie einem realen Aufbau. MfG Paul
Paul B. schrieb: > Einer Simulation traue nicht Ich denke, das ist wirkliche Hardware, denn Walter schrieb: >>> Ich habe die Schaltung wie im Anhang aufgebaut
Hmm ok, das ganze habe ich in Hardware aufgebaut. die 450mV habe ich mit einem Multimeter gemessen, aber auch sonst ist der Strom bei blockiertem Motor viel zu hoch. Die Stromversorgung erfolgt über ein Labornetzteil und bei blockiertem Motor zieht es mir über 2.2A, da wird also kein Strom begrenzt.
Ich denke eher das Problem ist, dass der Kondensator bei PIN3 falsch auf die PWM Frequenz abgestimmt ist, ich weiss aber nicht genau, wie man die wählen sollte? Nach Datenblatt gilt: dt = Cx1.8V/100uA, doch wie genau muss ich dt wählen? Datenblatt: http://www.mikrocontroller.net/part/IR2121
Ich habe hier noch eine detailliertere Beschreibung gefunden, werde aber daraus noch nicht wirklich schlau: http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-1014.pdf Mein Problem scheint zu sein, dass ERR schnell mal 5-6V für C <15nF ist und so verbleibt, daher greift die Strombegrenzung die ganze Zeit ein. Für C=15nF greift ist beim Starten ERR um die 3.3V, geht aber dann auf 1.2V runter, beim Blockierten Start hingegen erhöht sich ERR direkt auf 6V und der Strom wird auf 0.5A begrenzt, nicht auf die 1.15A. Auch bei R_sense = 0.1Ohm erreiche ich maximal um die 0.7A bei blockiertem Motor.
Wenn ich den PIN3, also ERR auf GND lege, dann bekomme ich die berechnete Strombegrenzung, doch darf man das? Habe noch nirgends eine Schaltung ohne Kondensator bei PIN3 mit dem IR2121 gesehen.
Im normalen Datenblatt ist keine Anwendungsschaltung drin. Gibt es für den IC eine application note?
Falk B. schrieb: > Gibt es für > den IC eine application note Ja: http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-1014.pdf Aber ich werde trotzdem nicht schlauer daraus. Die Strombegrenzung folgt ohne den ERR Eingang/Ausgang, der anscheinend für mehrere Zwecke vorhanden ist.
@ Walter (Gast) >http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-1014.pdf >Aber ich werde trotzdem nicht schlauer daraus. Ich auch nicht so ganz ;-) >Die Strombegrenzung folgt >ohne den ERR Eingang/Ausgang, Doch, mit. > der anscheinend für mehrere Zwecke >vorhanden ist. Ja. IR2121/IR2125 Current Sensing Function Eigentlich müsse die harte Strombegrenzung nur funktionieren, wenn das ERR Pin OFFEN ist bzw. dort nur ein sehr kleiner Kondensator dranhängt. Denn laut Beschreibung funktioniert der IC so. Wenn der Eingang IN von LOW auf HIGH schaltet, ist erstmal für 500ns der Überstromkomparator stumm geschaltet, um den Strompuls über das Gate des MOSFETs auszublenden. Dann wird er wirder aktiv. Überstzeigt der CS Eingang die Schaltschwelle von typ. 230mV, schaltet der Komparator. Darauf hin schaltet die Ausgangsstufe vom harten Schaltbetrieb in Linearbetrieb und versucht, den Strom konstant zu halten (komischer IC). Gleichzeitig wird eine 100uA Stromquelle am ERR Pin aktiv, die einen angeschlossenen Kondensator lädt. Übersteigt dessen Spannung 1,8V, schaltet die Ausgangsstufe vollkommen ab. Ergo. Wenn man den "Käse" mit dem Linearbetrieb nicht haben will, muss am ERR-Pin ein kleiner Kondensator ran. C = I * t / U = 100uA * 1us / 1,8V = 55pF Mit deinen 15nF dauert es t = C*U/I = 15nF * 1,8V / 100uA = 270us bis deine Ausgangsstufe den Linearbetrieb abschaltet. Ich würde 47 oder 100pF ans Pin klemmen und gut. Dann hast du eine rein digital schaltende Endstufe.
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Vielen Dank Falk Brunner, werde es gleich mal ausprobieren. Gruss Walter
So wie ich das möchte, klappt es leider noch nicht; Der IC lässt einen Strom bis zur angegebenen Grenze zu, dann regelt er runter, und zwar extrem runter. Wenn ich auf 2A begrenze, dann bekomme ich bei aktiver Strombegrenzung um die 0.15A, was ja absoluter mist ist. Daher kam ich irgendwie auf die 15nF, denn dann war der Strom bei der Strombegrenzung am höchsten. Anscheinend spielt auch die PWM Frequenz eine Rolle, ich habe aber noch nicht herausgefunden, wie ich die in etwa setzen soll. Wenn ja ERR aktiv wird, schaltet die Ausgangsstufe ab. Bei zu hohem Strom ist dies zu jeder Zeit der Fall und wenn nun diese dt=C*1.8V/100uA klein ist, dann werden die aktiven cycles auch sehr klein, daher hatte ich mit den 15nF die besten Resultate. Ich sehe aber nicht ein, wie ich den Strom nun bei der Begrenzung auch konstant (bei der Grenze und nicht um den Faktor 10 darunter) halten kann. Ist das überhaupt mit diesem IC möglich? Bei kurzgeschlossenem ERR kam ich zumindest in die Nähe der Stromgrenze, die Abweichung entspricht nur etwa der Toleranz. Gruss Walter
Was suchst du eigentlich? Ein Stromquelle, die auf einen Maximalwert begrenzt? Nimm eine Konstatstromquelle, die kann ihren Maximalstrom, gibt aber auch wenigerab, wenn die Last nicht mehr aufnimmt. Passende Eingangsspannung der KSQ vorausgesetzt. Was soll das Geeiere mit dem IC, das wohl für deinen Zweck nicht geeignet ist?
"The IR2121 is a high speed power MOSFET and IGBT driver with over-current limiting protection cuitry. The protection circuitry detects over-current in the driven power transistor and limits the gate drive voltage." Das klingt schon nach dem was ich brauche.
"After the blanking time has elapsed if a CS voltage above the threshold is still present, the output driver is switched into a linear mode with a feedback amplifier controlling the output gate drive voltage. The amplifier and the output power switch form a negative feedback loop which controls and settles the gate drive voltage to a lower value in order to keep the switch current limited to the preset value determined by the sensing resistor between the CS pin and VS(IR2125) or COM(IR2121). " Das ist sogar genau das was ich will. Ich kann nur mit dem ERR nichts anfangen. Der ERR ist ja eigentlich auch dazu da, denn Strom extern zu unterbrechen oder auch für eine soft Strombegrenzung, das brauche ich aber alles nicht. Wenn ich denn ERR Eingang auf unter 1.8V halte, dann funktioniert alles wie gewünscht, doch ich weiß nicht ob das eine gute Idee ist oder es evtl den IC beschädigt, dafür habe ich aber noch 4 in Reserve.
Ok, ich denke ich das geht klar, denn der ERR hat einen 1MOhm Pull Down, daher kann man den auf GND setzen. Danke für die Hilfe Falk Brunner. Gruss Walter
@Walter (Gast) >extrem runter. Wenn ich auf 2A begrenze, dann bekomme ich bei aktiver >Strombegrenzung um die 0.15A, was ja absoluter mist ist. Dann stimmt was nicht. Entweder deine Schaltung, Layout oder sonstwas. >am höchsten. Anscheinend spielt auch die PWM Frequenz eine Rolle, Jain. >Wenn ja ERR aktiv wird, schaltet die Ausgangsstufe ab. Ja, damit wird die PWM-Dauer begrenzt. > Bei zu hohem >Strom ist dies zu jeder Zeit der Fall und wenn nun diese dt=C*1.8V/100uA >klein ist, dann werden die aktiven cycles auch sehr klein, Das ist doch der Sinn einer Strombegrenzung! >um den Faktor 10 darunter) halten kann. Ist das überhaupt mit diesem IC >möglich? Ja. > Bei kurzgeschlossenem ERR kam ich zumindest in die Nähe der > Stromgrenze, die Abweichung entspricht nur etwa der Toleranz. Dann schaltet die Endstufe aber nie hart ab und dein MOSFET verheizt verdammt viel Energie im Linearbetrieb!
@ Walter (Gast) >switched into a linear mode with a feedback amplifier controlling the >output gate drive voltage. The amplifier >and the output power switch form a negative feedback loop which controls >and settles the gate drive voltage to >a lower value in order to keep the switch current limited to the preset >value determined by the sensing resistor >between the CS pin and VS(IR2125) or COM(IR2121). " >Das ist sogar genau das was ich will. Nicht wirklich. Du willt KEINEN Linearbetreib. Mit ist soweiso unklar, wo man das in der der Form brauchen sollte, von Spezialfällen abgesehen. >aber alles nicht. Wenn ich denn ERR Eingang auf unter 1.8V halte, dann >funktioniert alles wie gewünscht, doch ich weiß nicht ob das eine gute >Idee ist oder es evtl den IC beschädigt, dafür habe ich aber noch 4 in >Reserve. Wie misst du denn überhaupt? Wo misst du GENAU? In deinem Schaltplan gibt es eine Spule mit 43mH. Welchen ohmeschen Widerstand hat die? Die Diode 4148 ist real hofftenlich eine andere, denn diese ist eine 100mA Schaltdiode. Du braucht dort eine schnelle Schottkydiode mit 3A oder so.
Es gibt auch gute Chance, dass deine Verdrahtung ordentlich Stress macht und dir EMV-Probleme ins Handwerk pfuschen. Dann kann auch der beste IC nicht sauber arbeiten.
@TO Poste mal bitte ein Foto von deinem Aufbau + Layout Falk's Hinweis mit den EMV Problemen würde ich ernst nehmen...auch wenn die Schaltung einfach aussieht bekommt man sehr leicht Probleme mit parasitären Kapazitäten/Induktivitäten
Ok, ja das mit dem Linearbetrieb ist natürlich Unfug. Die Spule hat 2.2 Ohm Widerstand. Die 1n4148 ist natürlich nur symbolisch, habe eine MBR4040 verbaut. Die Verdrahtung ist sicher nicht gut (Steckbrett und eine Realisierung auf einer Leiterplatte aber ohne auf EMV zu achten). Das die PWM-active-cycle Dauer für die Strombegrenzung zurück geht ist ja schon in Ordnung, aber doch nicht so stark, dass fast kein Strom mehr fließt? Kann EMV wirklich einen so grossen Einfluss haben? Die PWM Frequenz ist ja gerade mal 2.4khz? Ströme sind unter 1.2A?
Die Messung erfolgt direkt durch das Labornetzteil. Auch wenn ich die Shunt Spannung Messe komme bei aktiver Begrenzung nie in den vom Hersteller vorgegebenen Spannungsbereich um die 230mV.
Peter schrieb: > Auch wenn ich die > Shunt Spannung Messe komme bei aktiver Begrenzung nie in den vom > Hersteller vorgegebenen Spannungsbereich um die 230mV. Darf man fragen womit du misst? Ich hoffe nicht mit einem Multimeter...
Walter schrieb: > After the blanking time has elapsed if a CS voltage above the threshold > is still present, the output driver is > switched into a linear mode with a feedback amplifier controlling the > output gate drive voltage. Walter schrieb: > Der IC lässt einen > Strom bis zur angegebenen Grenze zu, dann regelt er runter, und zwar > extrem runter. Wenn ich auf 2A begrenze, dann bekomme ich bei aktiver > Strombegrenzung um die 0.15A, was ja absoluter mist ist. Siehst du da keinen Zusammenhang ?
@ Peter (Gast) >Ok, ja das mit dem Linearbetrieb ist natürlich Unfug. Die Spule hat 2.2 >Ohm Widerstand. Die 1n4148 ist natürlich nur symbolisch, habe eine >MBR4040 verbaut. Und warum schreibst du das nicht in den Schaltplan? > Die Verdrahtung ist sicher nicht gut (Steckbrett und >eine Realisierung auf einer Leiterplatte aber ohne auf EMV zu achten). Naja. >Das die PWM-active-cycle Dauer für die Strombegrenzung zurück geht ist >ja schon in Ordnung, Das ist das elementare Prinzip! > aber doch nicht so stark, dass fast kein Strom mehr >fließt? Kann EMV wirklich einen so grossen Einfluss haben? Ja. > Die PWM >Frequenz ist ja gerade mal 2.4khz? Ströme sind unter 1.2A? Es reicht, wenn Ströme schnell geschaltet werden. Fehler in der nicht sternförmigen Masse etc. können einem da ganz fix in die Suppe spucken.
Peter schrieb: > Die Messung erfolgt direkt durch das Labornetzteil. Schau Dir das Innenschaltbild des IR2121 auf S.4 an. Ja, der begrenzt, aber dabei kann der auch schwingen wie Sau. Du musst Fehler über ERR erkennen und abschalten wenn die länger anliegen. Das ist nur ein Schutz gegen Crossconduction o.ä. und keine gutmütige lineare Stromquelle. Wie willst Du schnelle Schwingungsvorgänge mit einem Labornetzteil oder Multimeter messen ? Du wirst ein Oszi brauchen wenn Du solche Schaltungen vermessen willst.
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