Liebe Hobbybastler,
ich habe eine sehr peinliche Frage (es ist mir eigentlich sehr
unangenehm diese zu fragen) jedoch steh ich derzeit auf einem Schlauch
und komm nicht weiter...
Also ich habe ein Halbbrücken-Mosfet-Treiber der eine Totzeit von 520ns
hat. Soweit ich es verstanden habe, íst diese Funktion dazu da, um ein
gleichzeitiges Einschalten des HS-Mosfets und LS-Mosfet zu vermeiden.
Und genau hier hängts mich auf.
Den Mosfet denn ich verwenden hat folgende Zeiten:
1)Turn-On-Delay Time: 17ns
2)Turn-Off-Delay Time: 42ns
3)Rise-Time: 230ns
4)Fall-Time: 110ns
Also angenommen der HS-Mosfet ist aktiv und ich will den LS-Mosfet
aktivieren. Zuerst muss ich mal den HS-Mosfet "abschalten" d.h. es
müssen zuerst Turn-Off-Delay Time und Fall-Time vergehen (110ns + 42ns =
152ns).
Nach den 152ns ist der HS-Mosfet nicht mehr leitfähig und jetzt springt
die Totzeit des Treibers ins Spiel. Es werden 520ns (Totzeit des
Treibers) gewartet bis der LS "eingeschaltet" wird. Aber auch beim
einschalten des LS-Mosfets werden 247ns gewartet(Turn-On-Delay +
Rise-Time) und beim "abschalten" ist das selbe Spiel wie beim HS-Mosfet.
Stimmt dieser Gedanke oder liege ich da komplett falsch?
Lg Martin
Vielen dank für die schnelle Antwort :)
Jedoch ist mir eines unklar und zwar warum braucht man eine Totzeiten
wenn der mosfet eh zeit braucht bis er aktiv ist?
Lg Martin
Hallo,
der Treiber weiß normalerweise nicht über die Schaltzeiten der MOSFets.
Der sagt: LS off und beginnt die Totzeit. Ist die zuende, sagt er HS on.
In den 520ns muß also die Summe der Reaktionszeiten der MOOSFets
reinpassen.
1)Turn-On-Delay Time: 17ns
2)Turn-Off-Delay Time: 42ns
3)Rise-Time: 230ns
4)Fall-Time: 110ns
--------------------------------
399ns
Passt also, die Totzeit könnte also etwas kürzer sein, wenn diese Zeiten
die Maximalzeiten sind.
Zumindest kenne ich das so.
Gruß aus Berlin
Michael
Ulrich F. schrieb:> Die Gatewiderstände, falls vorhanden, können dir die Zeiten> versauen.
Also bis jetzt habe ich nicht daran gedacht Gate-Widerstände zu
verwenden, aber das Problem ist, dass ich bei einem Gate-Charge von 66nC
und einen Treiberstrom von 130mA ungefähr 508ns brauch bis der Mosfet
über leitfähig ist. Ist es hier besser einen anderen Treiber zu suchen
der mehr Strom liefert oder soll ich ein Gate-Widerstand verwenden?
@Martin H. (Gast)
>Also bis jetzt habe ich nicht daran gedacht Gate-Widerstände zu>verwenden,
Braucht man in bestimmten Fällen auch nicht.
> aber das Problem ist, dass ich bei einem Gate-Charge von 66nC>und einen Treiberstrom von 130mA ungefähr 508ns brauch bis der Mosfet>über leitfähig ist. Ist es hier besser einen anderen Treiber zu suchen
Ja.
>der mehr Strom liefert oder soll ich ein Gate-Widerstand verwenden?
Eher nicht.
OK verstehe vielen Dank für die Antworten.
Ich nerve schon aber eine Frage macht mir noch immer Kopfzerbrechen...
Warum muss die Totzeit des Treibers größer sein als die die ganzen oben
angeführten Reaktions-Zeiten des Mosfets (hierzu kommt auch die
Mosfet-Zeit, die man braucht um den Gate-Charge-Wert des Mosfets zu
erreichen oder?) ?
Lg Martin
Weil der Designer von dem Treiber-IC ja nicht weiß was für einen MOSFET
und welchen Gatewiderstand du verwenden wirst. Also nimmt der einfach
eine plausible Totzeit für seinen Treiber und du musst dann deine
Schaltung so auslegen dass die Totzeit passt.
Alternativ gibt es auch Treiber bei denen du die Totzeit einstellen
kannst...
Stell Dir doch einfach die Fets als "Echte" Schalter vor.
Der oben ist geschlossen und
der unten ist offen. (Oder umgekehrt)
Jetzt wird das Gate des oberen geladen (öffnen) und
gleichzeitig wird das untere Gate (schließen) entladen.
Versucht man dies tatsächlich gleichzeitig zutun, so kann es sein, dass
der obere SCHON leitet (je nach Ein-Schaltzeit) und der untere NOCH
leitet (ebenfalls je nach Aus-Schaltzeit). In diesem Falle hast Du einen
(mehr oder weniger) Kurzschluss von Plus nach Minus.
Das mögen weder Deine Stromversorgung noch Deine Fets.
Aus diesem Grund sollten an dieser Stelle geregelte Verhältnisse
herrschen. Oder anders ausgedrückt: 's darf ruhig ein bissel mehr sein.
Ahhh super danke jetzt ist es mir klarer :)
Die Gate-Charge Auflade-Zeit des Mosfets muss aber auch berücksichtigen
oder, sprich die muss ich zur Reaktionszeit des Mosfets dazuaddieren,
welches kleiner als die Totzeit sein sollte?
Martin H. schrieb:> Die Gate-Charge Auflade-Zeit des Mosfets muss aber auch berücksichtigen> oder, sprich die muss ich zur Reaktionszeit des Mosfets dazuaddieren,> welches kleiner als die Totzeit sein sollte?
Das ist ein normaler RC Tiefpass mit Grenzfrequenz, wenn du den
Quellwiderstand deines Treiberausgangs und die Gatekapazität des MOSfet
in Betracht ziehst. Ein etwaiger Gatewiderstand kommt da noch hinzu.
Der Sinn eines Gatewiderstandes ist es, den Strom durch den Treiber
nicht zu hoch werden zu lassen, stell dir das Gate als völlig leeren
oder vollen Kondensator vor, der schlagartig geladen oder entladen
werden soll. Das ist in den ersten paar ns praktisch ein Kurzschluss -
dieser Strom muss vom Treiber geliefert bzw. aufgenommen werden. Hoher
Treiberstrom lädt und entlädt das Gate also schnell - niedriger
Treiberstrom langsamer.
Martin H. schrieb:> Ich glaube am Anfang lass ich die> Gatewiderstände weg
Ja.
Gatewiderstände sind genau dort gut, wo man einen FET mit einem Pin
eines µC oder so und ganz langsam schalten will. Sie dienen dazu, dß der
µC sich beim Umladen der Cgs aufhängt.
Wenn man hingegen einen Antrieb oder einen Schaltwandler oder so machen
will, dann sind Gatewiderstände pures GIFT. Nicht umsonst gibt es
FET-Driver a la TC4429, die L-->H mit bis zu 2 Ampere und H--L mit bis
zu 6 Ampere treiben können. Das betrifft nämlich nicht nur Cgs, sondern
auch die Miller-Kapazität.
W.S.
Hallo Leute,
ich brauch wieder mal euren Rat...
Ich verwende IR2183 als Mosfet-Treiber, welches eine Tot-Zeit von 500ns
aufweißt und einen Strom von 1.4A liefert...eigentlich eine tolle sache,
da meine Mosfet-Reaktionszeit (399ns) + Aufladen der Gate-Charge
Kapazität mit 1.4A (47ns) noch schön unterhalb der Totzeit des Treibers
(399ns + 47ns = 447ns < 500ns) liegt...jedoch ist mir eines aufgefallen
unszwar wenn ich mit 1.4A in 47ns die Gate-Charge Kapazität des Mosfets
auflade entstehen da mitsicherheit enorme Induktionsspannungen und
ebenso EMV Probleme....
Deshalb hab ich mir überlegt, den Mosfet Treiber IR21834 zu verwenden,
wo ich die Totzeit mittels einen Widerstand auf 1us hochschraube und
durch einen Gatewiderstand den Strom so runterschraube, dass sich die
Gate-Charge kapazität in ca. 200ns aufladet...
Meine Frage ist jetzt, ob das sinnvoll und auch empfehlenswert wäre??
Meine zweite Frage wäre, ob sich die Ton/Toff des treibers der Totzeit
dazu addiert und 1us als totzeit üblich und auch empfehlenswert ist?
Martin H.
