mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Nur N-Kanal Powermosfets für Brushlessregler?


Autor: Hornet (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo

Ich möchte eine einen Brushlessregler mit ca 60V Betriebsspannung
bauen.

Normalerweise benötigt man dazu 3 Stk. p-Kanel und 3Stk. n-Kanel
PowerMosFets.

Ich möchte aus verschiednen gründen aber 6 n-Kanal verwenden.

Damit er möglichst schnell durchschaltet muss ich auf den Gate ca. 20
Volt draufgeben.

Für die 3 FETs unten an der Brücke bei GND ist das kein Problem.
Aber für die Oberen müsste ich ja 60V + 20V = 80 Volt draufgeben.

Also müsste ich einen Spannungspumpe verwenden.

Es gibt hier sicher Experten die erfahrung damit haben.
Wie würde ihr das Problem so lösen dass ich 6 n-Kanel Fets verwenden
kann?


Gruss

Hornet

Autor: Mischa W. (luchs2a)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
wie wäre es mit highside treibern  zB irf2110?

Autor: Hornet (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Michael

Danke für den Tipp

Mit solchen Treibern habe ich noch nie gearbeitet. Ich werde die Sache
mal anschauen.

Falls noch Jemand eine andere Idee hat bitte Melden.

Gruss

Hornet

Autor: Rolf Magnus (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Damit er möglichst schnell durchschaltet muss ich auf den Gate ca.
> 20 Volt draufgeben.

Da sollten eigentlich 10 bis 15V genug sein.

Ein IR2130 wäre auch eine Möglichkeit. Der beinhaltet bereits
Gegentakttreiber für alle 6 FETs und braucht versorgungsmäßig nur die
Spannung, die du dann als Gatespannung haben willst. Für die High-Side
setzt er die Spannung dann selber hoch.

Autor: Hornet (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der IR2130/IR2132 ist ja ganz interessant und ich brauche dafür nur 1
Chip.

Weiss jemand wo man den in der Schweiz beziehen kann?

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ir2183/2184 ginge auch. Brauchst zwar drei Stück, ist aber einfacher zu
beschaffen

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
aus der Erfahrung:
75Volt MOSFETS sind zu knapp,
Freilaufdioden nicht vergessen!

Autor: Winfried (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Genau, du solltest MOSFETS mit mehr Spannungsfestigkeit wählen. Es kommt
auch nicht auf die Gatespannung an, wenn es um Schaltgeschwindigkeit
geht. Vielmehr der Strom ist entscheidend, insofern du eine
Mindestspannung am Gate einhälst. Also 10V und großer Strom anstatt 20V
und geringerer Strom. Das Gate muss schnell umgeladen werden, dafür ist
der Strom entscheidend.

Würde dir auch die irf-Treiber empfehlen. Machen z.B. auch die Jungs
von  http://www.geckodrive.com/ in ihren Servoendstufen so.

Autor: AxelR. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Sehr gut als Ideenpool ist die Yahoogroup OSMC
OpenSourceMotorController.
Gerade, was Endstufen und deren Bestückung angeht.
Hier habe ich keinen direkten Link -> google
Gruß
AxelR.

Autor: AxelR. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-214074.html
als aktives Mitglied dieser Gemeinde habe ich natürlich noch einen
Verweis auf Lager...   :-)))

Autor: AxelR. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert

Autor: Hornet (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo

Zuerst mal Dank für die vielen Tipps.


Aber warum reichen 75 Volt FETs nicht bei einer Betriebspannung von 60
V? Gibt es da einen Fausformel wieviel Sicherheit ich da einrechnen
muss?


Auch habe ich schon gelesen dass es gar keine Freilaufdioden braucht da
die schon im FET enthalten sind. Ich selber bin der Meinung dass es
diese denoch braucht. Ich habe schon mal einen kleinen Regler ohne
Freilaufdioden gebaut und der machte keine Probleme.

Kann ich jede Diode als Freilaufdiode verwenden oder braucht es
besonders schnelle ?

Autor: Winfried (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Extern braucht es die besonders schnellen Freilaufdioden, weil Mosfets
extrem empfindlich bei Überspannung sind. Ich vermute, dass die
internen Freilaufdioden da manchmal nicht schnell genug sind. Eine
typische schnelle Diode ist z.B. die BYV27 oder die BYV95.

Bei der Spannungsfestigkeit musst du halt schauen, was im Worst-Case
maximal auftreten kann, Induktionsspannungen etc. eingerechnet. Und
dann mindestens 20-30 % zusätzlich als Sicherheit.

Autor: Rolf Magnus (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Den ir2130 gibt's bei Reichelt und bei Kessler. Wie's in der Schweiz
aussieht, weiß ich nicht.

Zwecks Freilauf habe ich auch mal im bldc-Forum was von aktivem
Freilauf gelesen. Da werden WIMRE jede Phase des Motors nach deren
Ausschalten immer für eine gewisse Zeit kurzgeschlossen, was sich durch
entsprechende Wahl der Schaltzeitpunkte der FETs erreichen lässt.

Autor: Hornet (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich habe noch eine Frage in zum Thema Freilaufdioden.

Mir ist klar dass man hier eine sehr schnelle Diode nehmen muss.
So 25-35 ns.

Aber welchen Strom müsste so eine Diode denn verkraften?

Wenn ich z.B. einen Laststrom von 30A habe. Wie  viel strom müsste dann
die Diode mindestens überstehen.

Gibt es dazu einen Faustformel ?


Gruss

Hornet

Autor: Winfried (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der Strom, der beim abschalten durch die Diode fließt, ist anfangs
genauso groß wie der Laststrom, der zuvor floß. Insofern muss die
Impulsbelastbarkeit mindestens so groß sein.

Autor: Wolfgang Weinmann (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

ich würde die Schaltgeschwindigkeit nur so schnell machen wie nötig.
Wenn Du die Fets binnen ein paas Nannosekunden durchschaltest, dann
hast Du erfahrungsgemäß viel mehr Probleme mit hochfrequenten
Störungen. Und die sollten nicht unnötig groß sein, falls Du die BEMF
auswertest - also einen sensorless BLDC ansteuerst.

Gruß

Wolfgang

www.ibweinmann.de

Autor: Profi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Es gibt den "aktiven Freilauf": man schaltet den Fet auch dann ein,
wenn die Diode leitend ist. Das Problem ist nur zu erkennen, wann man
den Fet ausschalten muss.
Entweder man arbeitet mit Strom- oder Spannungssensor, oder man läßt
nur den oberen ODER den unteren Teil der Endstufen aktiv gleichrichten,
oder man verwendet für eine feste (vom Strom abhängige)Zeit aktiven und
anschließend den oben beschriebenen semi-aktiven Freilauf.

Der HIP4081 (die ganze Familie) ist auch ganz passabel.
Kennt jemand ein Treiber-IC mit 4 Endstufen (für 2 Vollbrücken)?

Sehr schnelles Schalten der Fets bringt leicht EMV-Probleme und ist nur
bei hohen Schaltfrequenzen (>200kHz) notwendig.

Autor: Wolfgang Weinmann (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
<<Ich habe noch eine Frage in zum Thema Freilaufdioden.

Mir ist klar dass man hier eine sehr schnelle Diode nehmen muss.
So 25-35 ns.

Aber welchen Strom müsste so eine Diode denn verkraften?

Wenn ich z.B. einen Laststrom von 30A habe. Wie  viel strom müsste
dann
die Diode mindestens überstehen.

Gibt es dazu einen Faustformel ?>>

Also normalerweise haben die FETs meistens eine Freilaufdiode mit
drin.
Da über die Freilaufdioden ja nicht permanent ein Strom fließt (es wird
ja selbst bei Vollgas immer nur 1/3 der Zeit ein Transistor
durchgesteuert) und nur nach dem abschalten des FETS die Diode benutzt
wird, reichen normalerweise die eingebauten Freilaufdioden aus.

Gruß

Wolfgang

www.ibweinmann.de

Autor: AxelR. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Vollgas ist ja auch nicht DAS Problem.
Um bei langsamen Drehzahlen den Spulenstrom in der Schaltphase nicht
über die Maßen ansteigen zu lassen (die Motorinduktivität stellt ja
eine feste Größe dar lässt sich ja schlecht erhöhen) werden in diesem
Fall die Motoren ähnlich wie beim Schrittmotor gechoppert. Die
Chopperfrequenz liegt bei wesentlich höheren Werten, als beim normalen
Durchlauf der Schaltsequenzen und ist in jeder der sechs/drei
Schaltphasen present. Und ab dann wirds kritisch. Und es fliesst noch
einmal deutlich mehr Strom im Motorkreis, wenn die Kreisspannung sinkt.
--> Step-Down wandler als Vergleich.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.