Hallo, ich benötige für Highside MOSFETs in einem Schaltnetzteil einen Impulsübertrager für die Gatesignale. Ich habe mir jetzt in dem Buch "Schaltnetzteile und ihre Peripherie" das Kapitel über die Dimensionierung durgelesen (S.153). Dort steht bei 3) Festlegung des Magnetisierungsstromes. Nach welchen kriterien lege ich diesen Strom fest? Wie verhält sich das bei mehreren Ausgangsspannungen? Einfach mit der Anzahl der Ausgangswicklungen multiplizieren? Im nachfolgenden Rechenbeispiel(S.154) wurden 10mA festgelegt. Warum gerade 10mA? Vielleicht kann jemand etwas Licht ins Dunkle bringen :)
Der Magnetisierungsstrom muß unterhalb des Sättigungsstromes des
gate-Übertragers bleiben.
10mA erscheint mir hier recht wenig, ich würde da eher 100mA ansetzen.
Das hängt aber natürlich von den Gegebenheiten ab, also
-Taktfrequenz
-Gatespannungshub
-Tastverhältnis.
Worüber ja nichts gesagt ist.
Den Zusammenhang zwischen VoltSekundenFläche ("et-area"),
Magnetisierungsstrom und Induktivität kannst Du in unendlich vielen
Lehrbüchern nachlesen.
Apropos Tastverhältnis: Gate-Übertrager funktionieren am besten mit
konstantem Tastverhältnis von 50%. Für PWM mit weitem Tastverhältnis
ergeben sich erheblich Komplikationen, hier sind gate-Übertrager eher
unpraktikabel.
voltwide schrieb: > -Taktfrequenz > -Gatespannungshub > -Tastverhältnis. Die Gate-Kapazität des Fets nicht vergessen.
Da schrieb: > ich benötige für Highside MOSFETs in einem Schaltnetzteil einen > Impulsübertrager für die Gatesignale. Nicht wirklich. Wären wir so um 1990..1995, dann vielleicht noch. Heute (2015!) schon lange nicht mehr. Da nimmt man einfach einen fertigen HS-Gatetreiber. Die gibt es für kleines Geld, sogar heute noch in DIP-Bauform...
@ Da (Gast) >Dimensionierung durgelesen (S.153). Dort steht bei 3) Festlegung des >Magnetisierungsstromes. >Nach welchen kriterien lege ich diesen Strom fest? Er muss unter dem Sättigungsstrom bleiben. Und der ist bei einen Trafo OHNE Luftspalt eher sehr klein. Praktisch rechnet man kaum mit dem Magnetisierungsstrom sondern mit der max. zulässigen Spannungs-Zeit-Fläche, die für jeden Pulsübertrager im Datenblatt angegeben ist. Damit kann man bei gegebener Ansteuerspannung die maximal mögliche Pulsbreite berechnen. >Wie verhält sich das bei mehreren Ausgangsspannungen? Einfach mit der >Anzahl der Ausgangswicklungen multiplizieren? Nö, der Magnetisierungsstrom ist davon unabhängig. >Im nachfolgenden Rechenbeispiel(S.154) wurden 10mA festgelegt. Wo? >Warum gerade 10mA? Wahrscheinlich weil der Übertrager nicht mehr verkraftet. Siehe auch Transformatoren und Spulen.
@ voltwide (Gast) >10mA erscheint mir hier recht wenig, ich würde da eher 100mA ansetzen. Ich nicht. Die Dinger haben KEINEN Luftspalt! >Den Zusammenhang zwischen VoltSekundenFläche ("et-area"), >Magnetisierungsstrom und Induktivität kannst Du in unendlich vielen >Lehrbüchern nachlesen. Ach? >Apropos Tastverhältnis: Gate-Übertrager funktionieren am besten mit >konstantem Tastverhältnis von 50%. >Für PWM mit weitem Tastverhältnis >ergeben sich erheblich Komplikationen, Jain. > hier sind gate-Übertrager eher unpraktikabel. Nö. Wenn man weiß wie es geht, kriegt man auch das hin. Beitrag "Re: +-150V mit 1kHz schalten"
Schon klar, 1~99% Tastverhältnis bei 250kHz Taktfrequenz und 50nC gate charge über gate-Übertrager - alles kein Problem für Dich.
Hallo, @c-hater Zeig mir ein IC das bis 5kV geht und Transienten bis über 10kV aushält und ich nehms^^ @falk Du meinst über den Eisenquerschnitt und die Sättigungsflussdichte den max. Fluss ausrechnen und das dann durch die Ansteuerspannung teilen? Es gibt ja prinzipiell mehrere Arten wie man so einen Trafo verwenden kann. 1. Man arbeitet nur mit kurzen Impulsen bei der steigenden und fallenden Flanke der PWM. Man arbeitet mit der doppelten Spannung und begrenzt mittels zwei antiserieller Zenerdioden die Spannung am Gate. ALso das Gate wird auf je nach dem +-U_sek/2 aufgeladen. 2. Man arbeitet mit einer hohen Trägerfrequenz. Hier kann man die Primärseite immer abwechselnd bestromen und auf der Sekundärseite gleichrichten. Dies hat den Vorteil, dass der Trafo immer gleich ausgesteuert wird und nicht sättigt. Noch dazu kann man quasi ein Tastverhältnis von 100% erreichen. Da das Schaltnetzteil in einer sehr störaussenden Umgebung zu Einsatz kommt wollte ich mich für diese Variante entscheiden,da ich hier auch immer das gewollte PWM Signal am FET habe. Bei der anderen Impulslösung habe ich Angst was passiert wenn da mal ungewollt was engekoppelt wird?!
Da schrieb: > Zeig mir ein IC das bis 5kV geht und Transienten bis über 10kV aushält > und ich nehms^^ Na wenn Deine Anforderungen so extrem sind warum erwähnst Du das erst jetzt ? Da auch die ICs nicht viel mehr machen als sowohl die Information als auch die Gate Treiberleistung auf die HS zu bekommen kann man das selbtsverständlich auch diskret machen also z.B. über DC/DC Wandler + Optokoppler + Signalaufbereitung. Gate Übertrager haben durchaus ein Eigenleben und wenn Du sowohl kurze Schaltzeiten als auch hohe Tastgrade haben willst dann wird die 'elegante' Übertrager Lösung schnell zum Graus. Das hängt aber von all den vielen Informationen ab die Du uns noch immer nicht gegeben hast weswegen weiteres philosophieren wenig Sinn macht.
Da schrieb: > @c-hater > Zeig mir ein IC das bis 5kV geht und Transienten bis über 10kV aushält > und ich nehms^^ Zeig mir einen gate-Übertrager, der das kann.
Muss man selbst wickeln. Hab hier einen. Wiegt ca. 300g und ist voll vergossen.
Frequenz ca. 20kHz Tastgrad eher klein ~0.2 Ue bis 5kV + Transienten
Also das waren die Daten für den Buck Converter Der Treibertrafo soll mit einer Frequenz von ca 1 MHz laufen.
Da schrieb: > Wiegt ca. 300g Grusel ... Also einen Recom reinforced DC/DC bis 10KV + einen Avago HCPL-3180 finde ich jetzt ein wenig unkomplizierter, ungefähr 250g leichter, billiger und sicherlich um einiges kleiner.
Das wird auf de Board 12 mal benötigt. Bei dem Übertrager kann ich einfach 12 identische Sekundärwicklungen machen und gut.
Oh ja, wieder ein Informationstropfen. Da schrieb: > Bei dem Übertrager kann ich > einfach 12 identische Sekundärwicklungen machen und gut. Puh, das wird ja immer sonderbarer. Du wirst schon wissen was Du da tust. Deine Frage bezog sich ja auch nur auf den Gate Übertrager und die hat Falk ja recht kompetent beantwortet.
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