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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik IR2130 Treiber, Versuchsaufbau wird schnell warm


Autor: Kevin E. (gulaschsuppe)
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Halli Hallo liebe Forengemeinde,

ich bastel gerade an einem Brushless Controller für 3 Phasige 
Modellbaumotoren, ohne Sensor.

Ich habe mir als Treiber den IR 2130 rausgesucht, an dem diskret 6 
IRFB7446 hängen.
(Möchte maximal 60A Dauerstrom an 24V fahren, etwas größe Mosfets wurden 
gewählt, da Platz und Gewicht keine Rolle spielen, Betriebssicherheit 
aber durchaus.)

Das ganze habe ich nach der AppNote zum IR2130 aufgebaut. (AN-985)

Ansteuern möchte ich den Haufen im Versuchsaufbau mit nem Arduino, um 
die back-EMF anschauen zu können und um Probleme im Keim zu ersticken, 
bevor ein endgültiges Layout entsteht.

Bei ersten Tests, ohne Last an den Mosfets und mit offenen 
Signaleingängen am IR2130 um zu testen ob irgendwo ein 
Bedrahtungsfehler/Kurzschluss vorliegt ist mir aufgefallen, dass der 
Treiber schnell warm wird, obwohl er ja eigentlich gar nichts zu 
schalten hat. (der ir2130 hat invertierte Eingänge und interne Pullups)

Sobald ich die Spannungsversorgung über einen 18V Festspannungsregler 
einschalte fließen direkt, dauerhaft 1,5A und der Festspannungsregler 
und Treiber werden in ein paar Sekunden warm, bis ich dann 
sicherheitshalber den Stecker ziehe.

Hat irgendjemand einen Tipp, woran es liegen könnte, dass er praktisch 
im Leerlauf schon einen so hohen Strom zieht? Die Bedrahtung habe ich 
nun schon oft nachgeschaut, es ist 1:1 so wie in der oben erwähnten 
App-Note.

Bisherige Lösungsversuche:

Ein Gedanke war, dass der Treiber auch im Leerlauf ein PWM Signal haben 
möchte und nicht nur eine dauerhafte 1 oder 0 aber das macht irgendwie 
auch kein Sinn, da er sich dann ja bei der Initialisierungsphase des 
Controllers auch aufheizen würde.

Probiert habe ich auch schon, den IR2130 einfach nur an die beiden 
Versorgungsleitungen anzuschließen, da wird er nicht warm.
Darüber hinaus habe ich auch schon mal alle Verbindungen vom Treiber zu 
den Gates entfernt, da zog er trotzdem noch den hohen Strom.

Vielen Dank im Vorraus

Autor: Jens G. (jensig)
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>Hat irgendjemand einen Tipp, woran es liegen könnte, dass er praktisch

Ja - Verdrahtungsfehler ...

>Probiert habe ich auch schon, den IR2130 einfach nur an die beiden
>Versorgungsleitungen anzuschließen, da wird er nicht warm.
>Darüber hinaus habe ich auch schon mal alle Verbindungen vom Treiber zu
>den Gates entfernt, da zog er trotzdem noch den hohen Strom.

Na dann teste doch mal, bei welchem der sonstigen Pins er plötzlich 
Strom zieht, wenn eins nach dem anderen beschaltet wird.

Autor: Kevin E. (gulaschsuppe)
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Moin moin,

hatte gedacht,  dass es vielleicht ein bekanntes Problem gibt.
Dann werde ich es heute Abend mal Stück für Stück zusammenstecken und 
dann berichten.

Danke dir!

Autor: Kevin E. (gulaschsuppe)
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Mahlzeit,

Fehler ist gefunden. Ich hatte mich wohl bei der Anordnung der 
Komponenten fürs Bootstrapping vertan.

Allerdings gibt es gleich noch eine Frage /ein Problem.

Ich werde aus dem Datenblatt und der Appnote nicht schlau, was der 
IR2130 nun gerne als Eingangssignal-Spannung hätte.

Es steht im Datenblatt, dass der Treiber 2,5V Logic Kompatibel 
ist...aber was soll mir das sagen? gehts auch höher? Von daher hier noch 
ein Paar Fragen:

1. Wie hoch darf die Spannung an den 6 Eingängen, Low in 1,2,3 und High 
in 1,2,3 sein? bzw. wann wird welcher Zustand erreicht?

2. Kann man "einstellen", mit welcher Gate-Source-Spannung der Baustein 
Arbeitet?

Bevor ich ihn gerade zerschossen habe bestand nämlich folgendes Problem:

Ich hatte den Arduino direkt an die 6 Eingänge angeschlossen, da kam 
auch ein schönes, rechteckiges Signal rein.
Beim messen mit dem Oszi sah man dann, dass die Flanken nach dem 
Treiberbaustein leicht "rundgeschliffen" waren, was auch i.O. ist, aber 
die Höhe der Gate-Source-Spannung war irgendwo im mV bereich.

(Ich bin ein wenig am verzweifeln, da es hier nämlich um eine 
Studienarbeit geht und ich weder elektroniker, noch informatiker o.Ä. 
bin)
Vielen Dank schonmal

Autor: aSma>> (Gast)
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Kevin E. schrieb:
> Es steht im Datenblatt, dass der Treiber 2,5V Logic Kompatibel
> ist...aber was soll mir das sagen? gehts auch höher? Von daher hier noch
> ein Paar Fragen:

Kevin E. schrieb:
> 1. Wie hoch darf die Spannung an den 6 Eingängen, Low in 1,2,3 und High
> in 1,2,3 sein? bzw. wann wird welcher Zustand erreicht?

>Logic inputs are compatible with
>CMOS  or  LSTTL outputs,  down  to  2.5V  logic.

Was ist da so schwer zu verstehen?
Wenn du nach der Appnote gegangen bist, dann steht es doch ganz klar für 
welche Spannung der offeset ausgelegt worden ist.

Kevin E. schrieb:
> 2. Kann man "einstellen", mit welcher Gate-Source-Spannung der Baustein
> Arbeitet?

Ja, steht drin einfach lesen und verstehen.
A fault logic circuit set by the UV or ITRIP inputs provides an 
open drain TTL output for system indication or diagnostics. There
is also an internal current amplifier in the IR2130 and IR2132 that provides an analog signal proportional to the voltage
difference between VSS and VS0. Thus, a viewing resistor in the 
main power circuit can provide a positive voltage at V
S0 and by suitable feedback resistors the current amplifier can be scaled to generate 0-5Vdc as a function of actual load current (see 2.2.4).
The IR2131 does not have the internal current amplifier.

2.1.Input Control Logic
A logic low at any of the six inputs causes its corresponding 
output to go high, as shown in the truth tables (Tables 1 and 2).
Internal 50k pull-up resistors to VCC ensure that alloutputs are 
low if the inputs are open-circuited. Inputs are TTL and CMOS 
compatible with VIHset at 2.2V and ILV at 0.8V. A 500 nsec input 
filter prevents spurious triggering from fast noise pulses.
The input logic circuitry also provides deadtime to
avoid overlap when nearly coincident transitions
take place at the LIN and HIN input pins in the
same channel. This is illustrated in Figure 2.

Also opendrain 50K und Logikpegel: VIH set at 2.2V and VIL at 0.8V

Kevin E. schrieb:
> (Ich bin ein wenig am verzweifeln, da es hier nämlich um eine
> Studienarbeit geht und ich weder elektroniker, noch informatiker o.Ä.
> bin)
Hör auf zu flehnen! Kommt nie gut an. Wichtig ist zum Schluß, dass eine 
Ausarbeitung fällig ist. Ohne Grundwissen selbstständig aneignen zu 
können, da kommt man nicht weit.

mfg

Autor: Kevin E. (gulaschsuppe)
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Moin,

danke für die Antwort.

Die Information mit dem nicht Elektriker war nur dazu da, damit man sich 
drauf einstellen kann, dass für manch einen wohl triviale Dinge für mich 
eben nicht so sind.

Gelesen hab ich die Appnote natürlich auch, hätte aber wohl meine Frage 
etwas konkreter stellen sollen, denn genau das verstehe ich nicht recht.


VIH is set at 2,2V
VIL is set at 0,8V

heißt das nun, dass er bei einem Eingang größer gleich 2,2V auf "0" 
schaltet und bei einem Eingang kleiner gleich 0,8V auf "1" ? 
(invertierte Eingänge)

Dann hätte es mit dem Arduino klappen müssen, da der die PWM zwischen 0 
und 5V schaltet, was einerseits höher als 2,2V und auf der anderen Seite 
kleiner als 0,8V ist.

gruß

edit sagt: da ich der Beschaltung zum einstellen der Gate-Sourcespannung 
keine Beachtung geschenkt habe denke ich mal, dass es daran lag und der 
Treiber durch den offenen Pin nicht die Notwendige Spannung zur 
Verfügung gestellt hat.

: Bearbeitet durch User
Autor: aSma>> (Gast)
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Kevin E. schrieb:
> heißt das nun, dass er bei einem Eingang größer gleich 2,2V auf "0"
> schaltet und bei einem Eingang kleiner gleich 0,8V auf "1" ?
> (invertierte Eingänge)

Hier nochmals Zitat:
>A logic low at any of the six inputs causes its corresponding
>output to go high, as shown in the truth tables (Tables 1 and 2).

Man kriegt sogar eine Logik Tabelle. Sry 2 :P.

Hast du die Ausgänge auch als Open-Drain deklariert? Bitte nicht fragen 
was ist das.

mfg

Autor: Kevin E. (gulaschsuppe)
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Was ist das? ;)

nein natürlich nicht, jetzt "weiß" ich aber, dass ich das wohl brauche 
und werde mir da entsprechende Bausteine besorgen müssen.

Allerdings leuchtet mir das mit der Spannungseinstellung Gate-Source 
auch nach mehrmaligem lesen nicht ein, wie ich nun die Ausgangsspannung 
fürs Gate damit einstelle.

Gruß

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