Hallo zusammen, ich möchte eine H-Brücke 12V/10A mittels PWM, sowie Dauerhaft schalten und dabei die Treiberschaltungen verstehen indem diese selbst aufgebaut werden. Ich würde P-Ch für H-Side und N-CH für L-Side verwenden. Aber erstmal ohne Brücke: Dazu habe ich mir Treiberschaltungen angesehen und die im Anhang auf dem Steckbrett aufgebaut. Der uC schaltet brav mit 20ns (Risetime sowie Falltime). Bei 100% Ansteuerung des FET bleibt dieser auch kalt. Bei einem Takt von 10uS Ein/Aus am Eingang wird der FET heiß. Dies resultiert vermutlich aus der schlechten Vorschaltung, wodurch dieser keine schnellen Schaltzeiten erreicht. Die Transistoren aus der Grabbelkiste haben für den FET (240nc) und Schaltzeit zu wenig Leistung, okay. Aber auch ohne angeschlossenen FET ist die Schaltung zu langsam. Ich habe diverse Widerstandskombinationen von R1/R4 getestet, jedoch bekomme ich diese nicht schneller. Der Widerstand R2 scheint keinen Unterschied zu machen (siehe Anhang). Kann mir bitte jemand helfen, was ich an dem Treiber für diesen FET ändern muss. Ist es möglich die 20ns vom uC ans FET-Gate (mit Leistung) weiterzugeben? Im Datenblatt des FET sind 16ns risetime und 57ns falltime angegeben. Kann mir jemand helfen zumindest in die Nähe davon zu kommen? Danke !!
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Hi, der Transistor Q3 geht in Saettigung und wird dadurch langsam. Das kann mit einer Diode zwischen Basis und Kollektor vermieden werden. Diese sollte eine geringe Flussspannung haben.
Einfachste Lösung: Kaufe Dir (bspw. bei reichelt) die passenden Treiberchips. Gibt es für Low- und Highside. Sollten zu deinen FETs passen. Datenblatt! Einfacher und sicherer geht es ncht. Die Dinger kosten fast nix.
Codix schrieb: > passenden Treiberchips Ja, vor allem bei 50kHz... Ist schon ne Hausnummer! Gruss Chregu
Vernünftige treiberchips und vor allem ausschließlich N Kanal fets...alle vernünftigen brückentreiber haben eine bootstrap Stufe integriert. P.s. Leistungslektronik baut man nicht auf dem steckbrett
TestX schrieb: > bootstrap Stufe bei Philipp L. schrieb: > 100% Ansteuerung geht nicht! Aber ob er das wirklich braucht...? Gruss Chregu
Das hatte ich übersehen...dann halt einen kleinen DCDC Wandler..
> P.s. Leistungslektronik baut man nicht auf dem steckbrett Ja, gefällt mir auch nicht... Aber da ich bisher keine Erfahrungen mit Leistungselektronik habe, muss es erstmal einigermaßen funktionieren bevor ich mit dem Layout anfange. > Vernünftige treiberchips und vor allem ausschließlich N Kanal. Ja, über N-kanal in der H-side kann ich nachdenken wenn ich in der Lage bin das ganze mit der einfacheren P-Kanal Version auszulegen. Ich kann (und möchte) ja wegen 100% keine fertigen Bootstrap Treiber verwenden. Wobei der genannte P-Kanal auch nur 2mohm rdsOn hat. Die Kapazität nervt halt... >> bootstrap Stufe > geht nicht! Aber ob er das wirklich braucht...? Ja, es wird definitiv auch 100% benötigt. Unteranderem deshalb soll es ja selbst aufgebaut werden. Über die Weihnachtstage komme ich zwar nicht dazu. Aber ist es realistisch mit ordentlich ausgelegten Transistoren in der Schaltung oben zum Ziel zu kommen? Oder muss das für den Strom ganz anders aussehen ?
Philipp L. schrieb: >> P.s. Leistungslektronik baut man nicht auf dem steckbrett > Ja, gefällt mir auch nicht... > Aber da ich bisher keine Erfahrungen mit Leistungselektronik habe, muss > es erstmal einigermaßen funktionieren bevor ich mit dem Layout anfange. Zwischen "Steckbrett" und "Layout" liegen aber einige Zwischenschritte. Fliegend zusammengelötet (Drahtigel) ist allemal besser als Steckbrett. >> Vernünftige treiberchips und vor allem ausschließlich N Kanal. > Ja, über N-kanal in der H-side kann ich nachdenken wenn ich in der Lage > bin das ganze mit der einfacheren P-Kanal Version auszulegen. > Ich kann (und möchte) ja wegen 100% keine fertigen Bootstrap Treiber > verwenden. Es gibt auch Treiber mit integrierter Ladungspumpe statt Bootstrap. > Aber ist es realistisch mit ordentlich ausgelegten Transistoren in der > Schaltung oben zum Ziel zu kommen? Der Klops ist die Emitterstufe. Und der komplementäre Emitterfolger ist auch nicht der Hit, weil er nur auf eine U_be an die jeweilige Rail herankommt. Vor allem beim Ausschalten ist das lästig. Es hat schon seinen Grund, warum richtige MOSFET-Treiber eine Endstufe nach Art eines CMOS-Inverters verwenden. Ich finde zwar an sich deine Einstellung gut. Aber andererseits könntest du jetzt auch aufhören, MOSFET-Treiber diskret zu stricken. Denn für deine Anwendung wirst du ganz sicher nicht besser werden als das, was du für sehr wenig Geld kaufen kannst. Auch das ist ja eine Erkenntnis.
> Denn für > deine Anwendung wirst du ganz sicher nicht besser werden als das, was du > für sehr wenig Geld kaufen kannst. Auch das ist ja eine Erkenntnis. Ja, das kann durchaus auch eine Erkenntnis sein. Die fertigen Treiber habe ich bisher nur mit Bootstrap gefunden. Gibt es da ein Stichwort wie solche MOSFET Treiber heißen die PWM, sowie auch statischen Betrieb erlauben? Oder kennt jemand für den Leistungsbereich sogar schon einen Typen ? Danke !
Da gibts einiges an BLDC Treibern die interne Charge-Pumps haben. TI hat auf jeden Fall welche die 100% PWM unterstützen. Von TI gibts auch BDC Treiber mit integrierten FETs ob es welche für 10A gibt weiß ich allerdings nicht.
vorticon schrieb: > Hi, der Transistor Q3 geht in Saettigung und wird dadurch langsam. Das > kann mit einer Diode zwischen Basis und Kollektor vermieden werden. Das beeinflusst im Wesentlichen die Verzögerung zwischen Ansteuerung und Reaktion. Die Flankensteilheit wird eher schlechter wegen der zusätzlichen Diodenkapazität, die parallel zur Millerkapazität liegt. Steilere Flanken erreicht man mit einem deutlich kleineren Basisvorwiderstand, am Besten einen Spannungsteiler (hier z.B. 2 * 330R), der die Quellimpedanz nochmals reduziert und einem entsprechend schnellen Schalttransistor.
Hallo zusammen, Ich habe jetzt einige Zeit nach einem Vollbrücken-Gatetreiber mit integrierter Ladungspumpe gesucht, tue mich aber etwas schwer dabei. Der HIP4081 sollte doch zusammen mit 4x BSC047N08NS3 meine Anforderung erfüllen, richtig ? Habe ich das richtig verstanden, dass der durch die Ladungspumpe auch einen statischen Betrieb erlaubt? Ich freue mich natürlich auch über alternative Vorschläge ! Danke !
Philipp L. schrieb: > Wobei der genannte P-Kanal auch nur 2mohm rdsOn hat. Bei welcher Ansteuerung? P-Kanal sind wegen der geringeren Ladungsträgerbeweglichkeit immer schlechter, als der entsprechend aufgebaute N-Kanal Typ.
Philipp L. schrieb: > Der HIP4081 sollte doch zusammen mit 4x BSC047N08NS3 meine Anforderung > erfüllen, richtig ? der HIP4081 - ja. Die FETs hab ich mir nicht angeschaut. eine schnelle Überstromsicherung nicht vergessen! > Habe ich das richtig verstanden, dass der durch die Ladungspumpe auch > einen statischen Betrieb erlaubt? > Ja. lies aber um Himmels Willen die div. Beiträge hier im Forum und lies vor allem die ANs, die es zu diesem Chip und dem HIP4083 gibt. Denn die sind - wenn falsch beschaltet - Zicken. Und Deine bisher gezeigtes Wissen läßt darauf schließen das Du die schneller sterben lassen wirst als Du sie nachbestücken kannst - wenn Du diese Papers nicht gründlich liest. PS: gleich ein Layout und das dann besser vor der Bestellung hier zerreißen lassen als auch nur einen Gedanken an ein Steckbrett verschwenden. So schwer ist das nicht....
Die HIP408x sind echte Zicken, auch wenn Du Dich an die ANs hältst. Bei mir ging das damals so weit, daß ich einen von diesen Scheißteilen durch zwei echte Arbeitstiere IR2113 ersetzt habe, auch wenn die eine externe Ladungspumpe brauchten. Nee ehrlich, die HIP408x sind der größte Müll, der zuständige Entwickler gehört gefeuert. Das hätte man besser machen können, dann wäre das ein wirklich guter Vollbrückentreiber geworden. So machen die Dinger genau das, was sie laut Datenblatt verhindern sollen - Shoot-Thru-Protection klingt ja total geil, funktioniert aber zuverlässiger als Shoot-Thru-Ensurer. Vergiss die Dinger. Nimm lieber etwas, was zuverlässig funktioniert, sonst hast Du nur Ärger.
Ben B. schrieb: > Die HIP408x sind echte Zicken, auch wenn Du Dich an die ANs > hältst. Bei > mir ging das damals so weit, daß ich einen von diesen Scheißteilen durch > zwei echte Arbeitstiere IR2113 ersetzt habe, auch wenn die eine externe > Ladungspumpe brauchten. > > Nee ehrlich, die HIP408x sind der größte Müll, der zuständige Entwickler > gehört gefeuert. Das hätte man besser machen können, dann wäre das ein > wirklich guter Vollbrückentreiber geworden. So machen die Dinger genau > das, was sie laut Datenblatt verhindern sollen - Shoot-Thru-Protection > klingt ja total geil, funktioniert aber zuverlässiger als > Shoot-Thru-Ensurer. > > Vergiss die Dinger. Nimm lieber etwas, was zuverlässig funktioniert, > sonst hast Du nur Ärger. Anmerkung und ohne Deine Erfahrung schlecht machen zu wollen: Ich hab von denen und den 4083 in einer Motorsteuerung mit 24V und ca. 15A Maximalstrom (Reaktionszeit der Stromüberwachung im Beeich von 1-2us) vor einiger Zeit 40k+ verbaut und die Ausfälle waren bis jetzt an den Finger einer Hand abzählbar. Es war (und ist) das Layout und die 4 Dioden an den Treiberausgängen mit dem das ganze steht oder fällt. Steht alles so in den ANs drinnen und wie immer muß man, vor allem wenn viel Strom im Spiel ist, wissen was man tut. Mir war damals der Aufwand andere Treiber mit externer Spannungsversorgung für die Highside zu verwenden zu hoch, da ich keinen Platz dafür gehabt habe.
Habe davon keine hohen Stückzahlen gebaut, zum Glück. Ansonsten die ANs peinlich genau eingehalten, lief einfach nicht. Adapterplatine mit den besagten IR2113 rein, Schaltung funktioniert sofort zuverlässig und ohne weitere Änderungen. Man sollte halt bei Altbewährtem bleiben solange es möglich ist. Technischer Fortschritt ist ja klasse, aber meiner Meinung nach sind die HIP408x tot, Fehlentwicklung. Intersil oder wer die Dinger fertigt sollte sie einstampfen und eine zweite Version entwerfen, die diese Probleme nicht mehr hat und zuverlässig funktioniert. Edit: Layout war übrigens extra für diesen IC optimiert, also beide Leitungen zu den FETs nebeneinander, extra nicht über Masse, keine aufgespannten Flächen...
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Philipp L. schrieb: > Habe ich das richtig verstanden, dass der durch die Ladungspumpe auch > einen statischen Betrieb erlaubt? Ja, richtig verstanden.
Ich habe die HIPs selbst nie verwendet, aber doch schon auch mal von Zicken gehört, bzw. daß sie wenigstens anspruchsvoll zu sein scheinen. Wenn man keinen Platz hat, eigene Versorgung für die Highside zu machen, kann aber auch schon ein freier µC-Pin Ladungspumpe oder gar ungeregelten Drossel-Wandler antreiben. Es bleibt da nicht zwingend nur die Auswahl integriert zu komplett separat.
hm... schrieb: > Ich habe die HIPs selbst nie verwendet, aber doch schon auch > mal von Zicken gehört, bzw. daß sie wenigstens anspruchsvoll > zu sein scheinen. > > Wenn man keinen Platz hat, eigene Versorgung für die Highside > zu machen, kann aber auch schon ein freier µC-Pin Ladungspumpe > oder gar ungeregelten Drossel-Wandler antreiben. Es bleibt da > nicht zwingend nur die Auswahl integriert zu komplett separat. Ach mei... natürlich kann man fast immer auch anders nach Rom kommen als auf dem Weg den man gerade geht. Ich habs so gemacht, wer anderer machts anders. Einen freien Pin zum rumwackeln hatte ich auch keinen freigehabt, abgesehen davon ist der Spannungshub - vor allem in Anbetracht der notwendigen Dioden - für eine Ladungspumpe bei einem 3V3-System schon ziemlich klein.
Also Platz hätte ich in diesem Fall schon. Bei Verwendung eines IR2113 muss ich für einen statischen Betrieb einen isolierten DC/DC Wandler "Parallel" zur High-Side Bootkapazität (heißt bestimmt anders) hängen, richtig ?
Philipp L. schrieb: > Also Platz hätte ich in diesem Fall schon. > > Bei Verwendung eines IR2113 muss ich für einen statischen Betrieb einen > isolierten DC/DC Wandler "Parallel" zur High-Side Bootkapazität (heißt > bestimmt anders) hängen, richtig ? Ja. Obacht bei ungeregelten DCDC-Wandlern - da läuft die Ausgangsspanung gerne ein paar Volt über die Nennspannung. Aus zB. 12V werden so schnell ohne Last 16V und dann muß das Datenblatt sagen ob das noch ok ist. Geht aber auch mit rein kapazitiver Kopplung, ist nur ein bischen mehr tricky, dann aber billiger.
> Geht aber auch mit rein kapazitiver Kopplung, ist nur ein bischen mehr.
Hast du einen Tipp wonach ich suchen muss?
Falls 12V auf der Platine zu haben sind, kapazitive Ladungspumpe mit NE555 reicht für ca. 10V statisch, das reicht für die FETs. Recht hohe Frequenz wählen, dadurch nur kleiner Kondensator zur high-side, muß nicht viel Strom können, 10mA reichen völlig. Der Umladestrom wird im Wesentlichen durch den Bootstrap-Kondensator geliefert, die Ladungspumpe muß nur die Verluste im statischen Betrieb nachliefern. Eine solche NE555-Ladungspumpe kann problemlos den Haltestrom für zwei IR2113 liefern. Vorsicht bei folgenden Punkten: Erstens muß der Pump-Kondensator die volle high-side-Spannung aushalten und zweitens schlägt diese im Moment des Einschaltens der high-side durch diesen Kondensator auf die Ladungspumpe durch. Also schnelle Schutzdioden am Ausgang des NE555 nicht vergessen und die Halb- oder Vollbrücke nicht mit zu hoher Frequenz betreiben, sonst steigt der Strom durch diesen Pfad auf beträchtliche Werte. Wenn eines davon zum Problem wird oder man eine sichere galvanische Trennung braucht, dann kleinen Sperrwandler mit Primärregelung bauen, Ringkern reicht völlig, für jeden Ausgang reichen dann ein paar Windungen auf diesem Ringkern. Vorsicht mit ungeregelten Wandlern dieser Art, da läuft gerne mal die Spannung hoch.
Kapazitive Ladungspumpe mit NE555 geht übrigens auch für hohe Spannungen, wie hier gezeigt wird: http://www.mikrocontroller.net/attachment/107963/an-978.pdf Gemeint ist Figure 16 auf Seite 18 Ist zwar für 500V ausgelegt, kann aber leicht für 12V dimensioniert werden.
Wie "AXEL.S" schon schrieb, ist die Emitterstufe schon doof. man könnte aber erstmal einen 10nF über den R4 legen. Der 150R ist mAn. viel zu klein. eher 1K und n kleinen Widerstand in den Emitter, schauen (rechnen!), wie weit das Gate vom P-Kanal dann noch nach GND gezogen wird. -10V reichen ja. "VORTICON" erwähnte diese kleine Diodezw. Basis und Kollektor. ausprobieren! Dass die Treiberstufe nicht ganz an die Rails kommt, stimmt, spielt hier wohl eher eine unbedeutende Rolle. Man kann aber auch Treiber bestellen und mit Ladungspumpen experimentieren, klar. BTW: Philipp L. schrieb: > Über die Weihnachtstage komme ich zwar nicht dazu. scheint eh längst erledigt zu sein, sorry. hab ich nicht gesehen.
äxl schrieb: > Wie "AXEL.S" schon schrieb, ... Das geh besser. Guck mal, wie man einen anderen Beitrag zitieren kann. Dann kann man da dank Link einfach hin springen. Es gibt da so eine Button "markierten Text zitieren" ... Axel S. schrieb:
Philipp L. schrieb: >> Geht aber auch mit rein kapazitiver Kopplung, ist nur ein > bischen mehr. > > Hast du einen Tipp wonach ich suchen muss? Hat sich inzwischen erübrigt, oder?
MiWi schrieb: > Philipp L. schrieb: >>> Geht aber auch mit rein kapazitiver Kopplung, ist nur ein >> bischen mehr. >> >> Hast du einen Tipp wonach ich suchen muss? > > Hat sich inzwischen erübrigt, oder? Nein, der Beitrag war ja von gestern. Generell ist mein Problem noch nicht gelöst. Ich will doch nur die Fet`s einer 12V/10A Brücke ansteuern. Das ist doch eine absolute Standardanwendung oder nicht.. Habe dazu nur den HIP gefunden, der mir aber zu viele Negativposts hat. Ich möchte mich aktuell nicht mit dem auslegen von Ladungspumpen beschäftigen. Also sehe ich momentan nur. 1: Alternative Komplettlösung zum HIP suchen 2: Fertigen DC/DC Wandler als Ladungspumpe nutzen 3: P-Kanal (H-Side) Fet`s und einen Treiber dafür suchen.
Philipp L. schrieb: > MiWi schrieb: >> Philipp L. schrieb: >>>> Geht aber auch mit rein kapazitiver Kopplung, ist nur ein >>> bischen mehr. >>> >>> Hast du einen Tipp wonach ich suchen muss? >> >> Hat sich inzwischen erübrigt, oder? > > Nein, der Beitrag war ja von gestern. > Generell ist mein Problem noch nicht gelöst. > > Ich will doch nur die Fet`s einer 12V/10A Brücke ansteuern. > Das ist doch eine absolute Standardanwendung oder nicht.. Ja. > Ich möchte mich aktuell nicht mit dem auslegen von Ladungspumpen > beschäftigen. Auslegen? einen 555er nehmen, einlöten, ein bischen C, R und D dazu und fertig... > Also sehe ich momentan nur. > > 1: Alternative Komplettlösung zum HIP suchen Ja, mach das. > 2: Fertigen DC/DC Wandler als Ladungspumpe nutzen Nein. > 3: P-Kanal (H-Side) Fet`s und einen Treiber dafür suchen. Nein. N-FET nehmen und an einen IR1234 oder sonst so einen Treiber drannkleistern, auch nicht schwer.... Bernd K. schrieb: > http://www.mikrocontroller.net/attachment/107963/an-978.pdf ist darin nicht genug an Infos wie Du es ohne den hibbeligen HIP machen kannst? Und - ernsthaft: fang einmal mit 2kHz an, das mit den 50kHz kannst Du bei dem hier gezeigten Wissensstand vergessen, das mach dann wenn das mit den 2kHz sauber und unter allen Umständen stabil läuft. Denk auch dran das bei 50kHz einiges an Gatestrom herumgeschaufelt wird, die Gatewiderstände also uU einiges an Leistung vertragen müssen... Und das die Treiberstufe das auch liefern kann. Denn nur weil da zB. Gatestrom=2A steht bedeutet das nicht das der Chip das mit 50kHz machen kann....
Moin. Wir verwenden bei uns den DRV8320. Geiles Ding, funktioniert super und ist klein und günstig. Gruß
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