Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Diode IRS2186


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von Driver (Gast)


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Hallo,

ich möchte eine Halbbrücke nur aus N-FETs aufbauen. Dies soll ein 
Prototyp werden und ich möchte verschiedene FETs ausprobieren, auch 
mehrere parallel.
Qgs_tot wird sich irgendwo zwischen 100-400nC befinden, vllt auch mehr.

Als Halbbrückentreiber wird ein IRS2186 eingesetzt.

Schaltfrequenz: 20kHz
Versorgungsspannung: 10-20V (hier möchte ich verschiedene Spannungen 
ausproberen)

Die Gatewiderstände werden so ausgelegt, dass der Halbbrückentreiber 4A 
liefern kann.

Welche Bootstrap Diode würdet ihr mir empfehlen?

Gruß

: Verschoben durch Moderator
von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Sagt das Datenblatt nichts dazu?
Irgendeine schnelle Diode, die die Spannung aushält und das bisschen 
Strom.
Aus meinem Fundus würde ich spontan die SK26 (Schottky 60V) einsetzen, 
strommässig sicher überdimensioniert.
Auch UF400x sind geeignet. Falls Platzprobleme - es gibt auch kleinere 
geeignete.

von Driver (Gast)


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Ich habe noch vergessen zu erwähnen, dass es eine SMD Diode sein sollte.
Wäre die SK26 strommäßig nicht zu schwach weil sie nur 2A kann, wenn der 
IRS2186 4A liefert?

von Martin O. (ossi-2)


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Den Gatestrom liefert der Highside Treiber üblicherweise aus dem 
Bootstrap Kondensator. Die Diode dient zum Nachladen wenn der untere 
Halbbrückentransistor leitet.

von der schreckliche Sven (Gast)


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Driver schrieb:
> Wäre die SK26 strommäßig nicht zu schwach weil sie nur 2A kann, wenn der
> IRS2186 4A liefert?

Ach was. Der Treiber braucht die 4A nur, um das Gate des Mosfet schnell 
aufzuladen. Auch bei einem "dicken" Mosfet ist der mittlere Strombedarf 
im mA-Bereich.

von hui (Gast)


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der schreckliche Sven schrieb:
> Auch bei einem "dicken" Mosfet ist der mittlere Strombedarf
> im mA-Bereich.

Je kleiner die Diode, und je größer der Bootstrap-Kondensator, desto 
höher die Rechtfertigung, sie mit einem Serienwiderstand (z.B. 1 Ohm) 
zumindest vor dem Strompuls bei der ersten Aufladung dessen zu schützen.

Die SK26 ist schon nicht so übel, obwohl auch eine 1n4148 ginge.

Außer... meintest Du mit Betriebsspannung die vom IRS2186 (exakt 10-20V 
im Datenblatt stehend), oder die Spannung an den MOSFETs? Die BS-Diode 
muß nämlich diese, sogar + der Treiber-Spannung (DB: 10-20V...), sperren 
können.

Dein IRS2186 ist übrigens ein High-and-Lowside-Driver - bei diesen ist 
keine Totzeit "inclusive" (sollten die zugeführten Signale also schon 
haben). Was wäre der maximale Duty-Cycle (hauptsächlich der High-Side)?

von Driver (Gast)


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Vielen Dank für die Antworten!

1) Also muss die Diode nur den mittleren Gate Strom aushalten?
2) Verstehe ich das richtig, dass die Diode die 
Zwischenkreisspannung(Gesamtspannung der Halbbrücke) + Gate 
Versorgungsspannung aushalten muss?

Eine 1n4148 wäre natürlich schöner als die SK26 weil sie etwas weniger 
Platz braucht und nur die Hälfte kostet. Denkst du, eine 1n4148 reicht 
für einen 100n Bootstrap Kondensator?
Ihr "Non-Repetitive Peak Forward Surge Current" ist mit nur 1A 
angegeben.
Die Mosfets werden 200nC Gatekapazität haben und mit 20kHz geschaltet.

Totzeit generiere ich bereits in dem MC. Duty cycle ist auf max 95% 
begrenzt damit noch genügend Zeit zum Aufladen des Bootstrap Kondensator 
bleibt.

von THOR (Gast)


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Das sollte sogar ne BAT46W hinbekommen, notfalls mit Serienwiderstand 
und nem 2n Kondensator gegen Vcc als Hochspannungspuffer.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Driver schrieb:
> 2) Verstehe ich das richtig, dass die Diode die
> Zwischenkreisspannung(Gesamtspannung der Halbbrücke) + Gate
> Versorgungsspannung aushalten muss?

So isses. 'Aushalten' im Sinne von Sperrspannung.

von jz23 (Gast)


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MURS 160 würde ich da empfehlen. Schnell, klein (SMB) und schafft 1A 
Dauer.

von hui (Gast)


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Driver schrieb:
> Also muss die Diode nur den mittleren Gate Strom aushalten?

Nein, auch das stimmt nicht. Beim Durchschalten der Lowside findet 
jeweils die Nachladung statt. Heißt auch: Ein Begrenzen des 
Highside-Dutycycle ALLEIN "isses noch nich", die Lowside muß schon auch 
durchschalten.

"Theoretisch" hätte dann der Bootstrap-Kondensator die gesamte 
Einschaltdauer der Lowside lang Zeit, aber: Er lädt sich natürlich so 
schnell er nur kann nach (so schnell es die Impedanzen (Leiterbahn-R und 
-L) zulassen). Pulsweise.

Am kritischsten ist dabei (logischerweise) die erste Aufladung. Ist die 
Diode also grenzwertig dimensioniert, kann ihr ein Serienwiderstand 
"übern Berg helfen".

Für Deine 200nC bei 20kHz hätte ich wohl eher 0,47µF oder gar 1µF 
gewählt - ich bin da gerne etwas freigiebiger, damit die Minimalspannung 
höher ist.

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