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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik MOSFET für BLDC 18V


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von Peter (Gast)


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Hallo,
ich möchte mit einem DRV8350 einen BLDC mit Hallsensoren und asynchronen 
PWM Modus betreiben. Das ganze an 18 Volt. Nun fällt mir auf, dass es 
mit einem CSD18511 (MOSFET für 40V) geht, mit einem CSD19536 (MOSFET für 
100V) bei ca. 25% Last bereits ein Überstromschutz greift. Als würden 
die MOSFET nicht mehr schließen?

Gibt es für MOSFET eine mindest Spannung? Also sollte man bei 18 Volt 
Nennspannung dann MOSFET für 25V oder 30V Einsätzen oder wie ist das?

Grüße

Peter

von Sven S. (schrecklicher_sven)


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Peter schrieb:
> Als würden
> die MOSFET nicht mehr schließen?

Das kann schon sein. Aber nicht wegen der Spannungsfestigkeit der 
Mosfets, sondern wegen ihrer Gate-Kapazität. Je höher diese Kapazität, 
desto länger dauert der Umladevorgang beim Schalten. Zumal die 
Gate-Treiber im DRV8350 nicht gerade viel Strom liefern.

von Peter (Gast)


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Die Treiber liefern zum Einschalten bis 1A und zum Ausschalten bis 2A. 
Leider lässt sich da aber kaum ein Unterschied erkennen.

Wird die Kapazität mit höherem Strom auch höher?

von Bla (Gast)


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Hi.
Ein 100V Mosfet kann auch kleine Spannungen ( > 0V) schalten.

Die Angabe 100V ist die maximale Spannung.
Der Fehler muss woanders liegen.

von Bla (Gast)


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Hi.
Der RDSon des 100V-Typ ist eventuell größer ( Habe ds Datenblatt nicht 
gecheckt)
Schlägt eventuell die VDS-Überstromerkennung des Treibers zu ?

von Peter (Gast)


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Bla schrieb:
> Der Fehler muss woanders liegen.

Wo sollte man da Suchen? Wenn die Schaltung mit dem "kleineren" MOSFET 
geht jedoch nicht mit dem "stärkeren"?

von Bla (Gast)


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Hi.
Meldet der Treiber den Überstrom?
Dann mal die VDS-Überstromerkennung passend programmieren. Könnte mir 
vorstellen das es das ist.

von Peter (Gast)


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Bla schrieb:
> Der RDSon des 100V-Typ ist eventuell größer ( Habe ds Datenblatt nicht
> gecheckt)
> Schlägt eventuell die VDS-Überstromerkennung des Treibers zu ?

Der RDSon ist vom 100V MOSFET kleiner. Es löst auch eher der 
Überstromschaltkreis (Extern) aus und zeigt an, dass 100% Last da war, 
jedoch waren nur 25% der Last da. Also eher wie ein Kurzschluss.

von Peter (Gast)


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Bla schrieb:
> Meldet der Treiber den Überstrom?
> Dann mal die VDS-Überstromerkennung passend programmieren. Könnte mir
> vorstellen das es das ist.

Nein der Treiber meldet diesen nicht.

von Bla (Gast)


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Dann müssten wir den Schaltplan des Leistungsteils sehen.
Alles andere ist aktuell nur Rätsel raten.

von Peter (Gast)


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Anbei der Schaltplan vom Leistungsteil. Das ganze läuft mit 18V.

von Bla (Gast)


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Hi.
Auf den ersten Blick kann ich nichts Auffälliges finden.
Die Miller-Kapazität des 100V-Typ ist größer.
Das könnte zum Aufreissen des unteren FET führen wenn der obere zu 
schnell schaltet. = Halbbrückenkurzschluß.

Versuchsweise mal die Totzeit deutlich erhöhen, die Treiber sehr viel 
langsamer machen.
Eventuell hält der Treiber das Gate nicht korrekt auf Low wenn der FET 
aus ist. ( Mal die Gatespannung auf dem Scope anschauen)

Die NextFet von TI sind viel zu schnell für eine Halbbrücke. ( Meine 
Erfahrung mit den Dingern.)  Die sind mehr für SMPS optimiert.

von K. S. (the_yrr)


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Peter schrieb:
> Der RDSon ist vom 100V MOSFET kleiner.

Wo siehst du denn das? Im Datenblatt was ich finde zumindest hat der 
100V 2.3mOhm und der 40V 1.9mOhm angegeben (bei 10V am Gate).

Der 100V hat ca. die doppelte total Gate charge (ohne das Datenblatt 
genau gelesen zu haben), eventuell dead time anpassen?

Peter schrieb:
> Nein der Treiber meldet diesen nicht.
Meldet das der current sensor? und wenn ja ab wieviel Ampere und wie 
groß ist der Freilauf und der Anlaufstrom vom Motor?

von Peter (Gast)


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Habe die Totzeit auf 400ns gestellt, das ist Zeitgleich das Maximum. Der 
DRV hat jedoch einen Handshake wo die 400ns erst laufen ab einer 
Gatespannung kleiner 2,5 Volt.

Wie könnte ich das ganze sonst langsamer machen?

Welche MOSFET könntest du empfehlen?

von Peter (Gast)


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K. S. schrieb:
> Wo siehst du denn das? Im Datenblatt was ich finde zumindest hat der
> 100V 2.3mOhm und der 40V 1.9mOhm angegeben (bei 10V am Gate).
>
> Der 100V hat ca. die doppelte total Gate charge (ohne das Datenblatt
> genau gelesen zu haben), eventuell dead time anpassen?
>
> Peter schrieb:
>> Nein der Treiber meldet diesen nicht.
> Meldet das der current sensor? und wenn ja ab wieviel Ampere und wie
> groß ist der Freilauf und der Anlaufstrom vom Motor?

ich finde im Datenblatt bei dem 40V Typ 2.1 mOhm, bei 100V 2.0 mOhm. Mit 
der TotalGateCharge hast du Recht. Die ist doppelt so hoch. Leider kann 
ich die Totzeit nicht mehr erhöhen. Gibt es sonst eine Möglichkeit das 
zu testen?

von Peter (Gast)


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K. S. schrieb:
> Meldet das der current sensor? und wenn ja ab wieviel Ampere und wie
> groß ist der Freilauf und der Anlaufstrom vom Motor?

Ja der Externe Current Sensor meldet den Überstrom und schaltet ab. der 
Freilaufstrom ist ca 5 Ampere, der Anlaufstrom ca 10 Ampere. Belastet 
wird bis 70 Ampere eigentlich.

von Bla (Gast)


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Peter schrieb:
> Habe die Totzeit auf 400ns gestellt, das ist Zeitgleich das Maximum. Der
> DRV hat jedoch einen Handshake wo die 400ns erst laufen ab einer
> Gatespannung kleiner 2,5 Volt.
>
> Wie könnte ich das ganze sonst langsamer machen?
>
> Welche MOSFET könntest du empfehlen?

Hi.
Da ich die restlichen Randbedingungen nicht kenne ( Taktfrequenz, Strom 
etc) ist das schon etwas schwierig.

Wichtig ist mal die Gatespannungen gleichzeitig ( High- und Low-Side) 
auf dem Scope anzuschauen. Dann siehst du ob die ineinander laufen.

Infineon und ST sowie Fairchild haben sehr gute Mosfets ( z.B. 
IPB027N10)
Aktuell verwenden wir auch die Mosftes von On-Semi.
Ich müsst mehr über das Projekt wissen um gezielt zu empfehlen.

Aber erst einmal messen !

von Peter (Gast)


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Das gleichzeitig Messen ist etwas schwierig, da mein Oszi nicht zwei 
getrennte Kanäle hat. Aber wenn ich Highside und Lowside gegen Masse 
messe läuft da nichts ineinander.

Komisch ist auch, wenn ich den "Ausschaltstrom" erhöhe um ja die 
Kapazität schneller umzuladen (richtig?) löst die Überstromabschaltung 
noch eher aus.

Der Einsatz ist geplant mit 20 kHz und maximal 100 Ampere (maximal 4 
Sekunden) bei 18 Volt aus einem Akku.

von Bla (Gast)


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Hi.
Kannst du das Scope-Bild zeigen?

Bei meinem Umrichter, als ich versuchte die Infineon durch die TI zu 
ersetzen , habe ich mir , sobald die Endstufe an war, den daneben 
stehenden Laptop "abgeschossen" . Stichwort EMV.
Die Schaltung hat mit den FETs von TI so viele Störungen verursacht das 
nichts mehr ging.
TI hat mir dann auch schriftlich bestätigt das diese FETs nicht für 
meine nEinsatz ( 48V-Umrichter , 750A Ausgangsstrom, 8kHz, 12 Mosfets 
parallel, für batteriegetrieben Gabelstapler)

Das sind natürlich nur Vermutungen, aber diesen möglich Effekt sollte 
man sich auch mal anschauen. Eventuell brauchst du Snubber über den 
Mosfets.

von K. S. (the_yrr)


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Wo wir schon bei EMV sind, wie sieht es mit einem Scope Bild von I_Motor 
aus? Könnte durchaus sein dass du dir dort Störungen einfängst.

von Peter (Gast)


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Anbei mal das Oszibild als Jpg. Gelb ist Highste Gate gegen GND und 
unten Loswinde Gate gegen GND. Als Pdf noch weitere Messungen. Auffällig 
ist auch, dass die Akkuspannung bei höherem Strom auch bei dem 40V 
MOSFET extrem einbricht. Das ist doch auch nicht normal oder?

von Bla (Gast)


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Wenn das deine Gate-Spannung ist hast du aber ein massives Problem.

Das kann nicht sein !

Bitte mal am Low-Side-Fet messen. Gate gegen Source und dann viel weiter 
reinzoomen ( 1us/DIV)

von Bla (Gast)


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Man muss auch richtig schauen... Sorry. Nehme alles zurück.

Bitte mal weiter reinzoomen.

von Peter (Gast)


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Wenn ich weiter Reinzoome sehe ich nichts mehr. Das ist die geringste 
Auflösung wo es sinnvoll wird.

von Bla (Gast)


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Mmmmh.

Wie sieht denn die Ausgangsspannung des Stromsensors bei Betrieb aus ?
Also kurz vor der Fehlerschwelle.

von Joggel E. (jetztnicht)


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Nochwas. Wenn die Spannung 18V ist sollte man den FET auf mindestens das 
Doppelte dimensionieren. Ich wuerd zur Sicherhheit den 100V Typen 
nehmen.

von Peter (Gast)


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Bla schrieb:
> Mmmmh.
>
> Wie sieht denn die Ausgangsspannung des Stromsensors bei Betrieb aus ?
> Also kurz vor der Fehlerschwelle.

Der Strommsensor zeigt bei dem 100V Typen dann eine Sprungantwort.

von Bla (Gast)


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??? Sprungantwort ?
Das ist doch ein linearer Hall-Sensor. Seine Ausgangsspannung ist doch 
proportional zum fließenden Strom ( plus 2,5V Offset)

Scope-Bild?

von Peter (Gast)


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Der Sensor hat 1,65 Volt bei 0 Ampere. Der Strom steigt langsam an, dann 
gibt es einen Sprung auf den maximal Wert und der Treiber wird 
abgeschaltet. Also wie ein Kurzschluss.

von Bla (Gast)


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Hi.
Ach, ist ein 3V3-Sensor, dann natürlich 1,65V Offset.

Aber den Rest verstehe ich nicht....
Wer schaltet ab? Die Software?

Bitte mal den Ausgang des Stromsensors aufs Scope und dann reinzoomen 
bis ca. 200us/DIV.

von Peter (Gast)


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Das ganze läuft an einem ATXmega. der Sensor wird da am ADC ausgelesen 
und wenn ein Sollwert überschritten ist wird die PWM für den DRV8350 
abgeschaltet. Beim 40V MOSFET steigt der Strom langsam ab und der 
Abschaltung werd passt zur last, beim 100 Volt typen steigt der Strom 
langsam bis es dann einen Sprung gibt und es zum Abschalten kommt.

Scopebild habe ich leider gerade nicht da, da ich nicht simulieren kann.

von Peter (Gast)


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Wenn ich das jetzt alles richtig deute kann es ja fast nur an einer zu 
kurzen Totzeit liegen. Nur wie kann kann ich die weiter Verlängern? Der 
Treiber lässt da nichts mehr zu!!

Könnten diese Kurzschlüsse auch Schuld daran sein, dass die 
Batteriespannung so sehr einknickt?

von Bla (Gast)


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Hi.
Totzeit ist auf jeden Fall ein Kanditat . Die sollte man am Anfang sehr 
groß wählen und dann , wenn alles okay ist, reduzieren.
Schaltzeiten etc. sind auch temperaturabhängig !

Du kannst eine Totzeit in der SW implementieren. Also die Inputs des 
Treibers von den uC Pins einzeln steuern. Der DRV hat ja verschiedene 
Modi.

Eine Ferndiagnose ohne mal die Nase ins Objekt zu stecken ist schwierig.

Wichtig wären bessere Scope-Bilder.
Das Ausgangssignal des Stromsensors muss unbedingt mal genauer 
betrachtet werden.

Meine persönliche Empfehlung: Solltest du häufiger in diesen Themen 
unterwegs sein solltest du dir besseres Meßequipment anschaffen. 
Halbbrücken-KS können sich 100ns-Bereich abspielen. Das siehst du u.U. 
nicht mehr auf dem Scope.
Eine Strommesszange gibt es für wenig Geld. Ein Scope ( 100MHz) kostet 
auch nicht die Welt. Ein differentieller Tastkopf ist fast schon ein 
Muß.( Kann man für wenig Geld selber bauen. Es gibt genug Anleitungen im 
Netz.)

von Peter (Gast)


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Habe leider ein Testboard wo ich auf das 1xPWM des DRV setze. Leider 
gibt es da nur maximal 400ns Totzeit. Da der Tipp mit dem Gatecharge ein 
Hinweis sein könnte, habe ich nun CSD19532 bestellt. Diese haben 48nc 
Gate Charge total, das ist 1/3 vom csd19536 (der 100V Typ welcher nicht 
geht) und immerhin noch 20nc weniger als beim 40V typen welcher 
funktioniert. Sollte doch dann durch die nicht zu ändernde Totzeit 
besser funktionieren?

von Bla (Gast)


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Hi.
Der CSD19532 hat 4mOhm bei 25°C. Der klettert auf locker 8mOhm bei 
Temperatur. ( Verlustleistung beachten)
Der kann auch keine 100A eff ( Figure 12 im Datenblatt)

Zum ersten Testen okay, aber später brauchst du bessere.
Ich glaube allerdings das du mit NextFet von TI nicht glücklich wirst ( 
persönliche Meinung/ Erfahrung)

Für Halbbrücken braucht man robuste , langsame Mosfets und nicht die auf 
Geschwindigkeit gezüchteten Teile.

Es gibt von Onsemi neue Mosfets mit 60V und 0,7mOhm (NVMTS0D7N06CL). 
Gehäuse ähnlich SO8.
Recht große Gate-Charge. Faktor 10 langsamer als die TI.

Die benutzen wir in einer Baugruppe mit dem DRV8320 Treiber.
Damit konnte ich 200 Aeff für 5min mit zwei Transistoren parallel 
fahren.
Also ein funktionierendes Konzept.

von Peter (Gast)


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Danke für den Tipp. Nur mit der festen Totzeit hab ich eh keine Chance 
wenn die FET langsamer werden oder?

von Bla (Gast)


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Hi.
Wenn du die TDRIVE-Funktion des Treiber korrekt verwendest sollte es 
trotzdem klappen. Denn dafür ist sie ja gedacht.

By the way, unter uns: Ich liebe die DRV83xx. :)
Selten einen so durchdachten Chip gesehen.
Einziger Nachteil ist die Enable-Leitung. Ein Deaktivieren derselben 
sperrt nicht nur die Treiber sondern schaltet das ganze IC aus. ( 
Standby)

P.S. Das Thema EMV sollte man ebenfalls nicht aus den Augen lassen.

von Peter (Gast)


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Mich hat die Art auch begeistert aber jetzt will es nicht mehr damit es 
perfekt wird. TDrive habe ich auf 4000us gestellt. Das müsste doch 
passen oder?

Auf meiner Testplatine habe ich auf das FET footprint d2pak gesetzt da 
ich dachte da mehr Strom drüber zu bekommen. Kannst du mir da eine 
langsamere Alternative empfehlen die mit dem festen werten trotzdem 
funktionieren sollte?

von Bla (Gast)


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Hi.
Ohne es jetzt genau gerechnet zu haben würde ich im ersten Ansatz 
IDrive-Source auf 200mA , IDrive-Sink auf 400mA und TDRIVE auf 1000ns 
setzen.

Damit kann man sich rantasten ( Wichtig : Scope-Bilder)

Fet im D²Pak : IPB027N10N3 von Infineon,  STH315N10 von ST, TK160F10 von 
Toshiba. Alles von mir getestete 100V-Typen.
Die Toshibas sind meine Favoriten.

P.S. Die Bezeichnung ...N3 ist beim Infineon wichtig. Das sind die 
Optimos3-Mosfets. Die schalten wesentlich humaner als die Optimos5.

von Peter (Gast)


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Ok, werde den Infineon bestellen, den bekomme ich am schnellsten ran.

Zum Verständnis, ich dachte TDrive aus Maximum zu stellen wäre das 
beste, zu mal ja das Umschalten immer länger dauert? Warum nun 1000us. 
Möchte es gerne verstehen.

von Bla (Gast)


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Reines Bauchgefühl. Klang für mich sinnvoll.
Kannst du aber natürlich auch größer wählen.

Wichtig ist sich sehr genau die Gate-Flanken anzuschauen. Die 
Anstiegszeit /Abfallzeit liegt geschätzt im Bereich ~200-400ns.
Schneller sollte es im ersten Ansatz nicht sein ( wg. Störungen und 
induktiven Überspannungen)
Später kannst du immer noch schneller werden um weniger Verlustlstg zu 
erzeugen.
Du musst immer den Kompromiss zwischen schnellem Schalten und Störungen 
finden.

Kann dein Scope das noch sauber darstellen ?

von Peter (Gast)


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Muss ich mal schauen was ich noch anzeigen kann. Werde es mal probieren. 
Habe den Infineon Typen bestellt und kann es morgen vielleicht 
probieren.

von Peter (Gast)


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Ich versteh nur nicht, wenn die Gate charge des CSD19536 zu hoch ist, da 
das umladen zu lang dauert, wie ein langsamerer Mosfet da besser sein 
soll? Zumal ich die Totzeit nicht ändern kann?

von Bla (Gast)


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Schau dir doch bitte noch einmal die Beschreibung des TDRIVE im 
Datenblatt an.
Wie du selber geschrieben hast fangen die 400ns Totzeit erst dann an zu 
laufen wenn die Gate-Spannung des gegenüber liegenden FET ausreichend 
tief gefallen ist

von Peter (Gast)


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Ja das versteh ich. Entweder sind die nextFet einfach nur naja oder 
etwas anderes haut nicht hin, aber so viel kann man ja nicht 
beeinflussen?

von Bla (Gast)


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Das ist leider aus der Ferne nicht zu erkennen...

Bin aber gespannt was du morgen messen kannst. Melde dich doch einfach 
mal.

Gruß

von Peter (Gast)


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Werde zunächst versuchen die Zeiten und Plots von den CSD aufzunehmen 
und zu posten

von Peter (Gast)


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Was für plots benötigst du?

von Bla (Gast)


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Gate-Flanken in allen vier Quadranten ! Einschalt und Ausschalt. 
High-Side und Low-Side immer auf einem Bild. ( höchstens 5us / DIV)

Analoge Ausgangspannung des Stromsensors (50us/Div)
Wenn das Scope schnell genug ist sollte man da Halbbrücken-KS sehen 
können.
Der Sensor sollte das noch abbilden können.

Zwischenkreisspannung wäre auch nicht schlecht.
UDS am Low-Side-Mosfet zeitgleich mit der Gate-Spannung.

Das basiert natürlich alles auf der Vermutung das du 
Halbbrückenkurzschluesse in der Schaltung hast.

Das sollte man aber erstmal untersuchen und gegebenenfalls abstellen.

von Bla (Gast)


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By the way.
Wo ist denn dein Zwischenkreis eingezeichnet ?
Wie groß ist der ?

von nachtmix (Gast)


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Peter schrieb:
> Das ganze läuft mit 18V.

Was sollen dann die 18V TVS an den Ausgängen?

von Peter (Gast)


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Bla schrieb:
> Wo ist denn dein Zwischenkreis eingezeichnet ?
> Wie groß ist der ?

Habe 2x 330 uF im Einsatz.

von Peter (Gast)


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Bla schrieb:
> Gate-Flanken in allen vier Quadranten ! Einschalt und Ausschalt.
> High-Side und Low-Side immer auf einem Bild. ( höchstens 5us / DIV)

Wie bekomm ich das mit den Quadranten hin? Habe ein Zweikanal Oszi mit 
gemeinsamen ground.

von Bla (Gast)


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Das reicht aber überhaupt nicht !
Ich vermute einen Mega-Ripple auf der Zwischenkreisspannung.

Die Kapazität ist nicht so super relevant, aber der ESR muss weit 
runter.

Bei 100Aeff Motorstrom würde ich im Bereich von 5 Elkos mit je 1000uf 
nehmen. (Parallelschaltung wegen ESR) Oder dickere Folienkondensatoren 
parallel. Je mehr um so besser. Kann man sich später ran(runter)tasten

von Peter (Gast)


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Ein Test mit einem Baumarkt Akkuschrauber mit BLDC zeigte top Werte an 
dem BC Akkusnschluss. Der hat einen 820uF am Zwischenkreis.

von Peter (Gast)


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Den sieht man jedenfalls. Können natürlich auch viele kleine C‘s drauf 
sein. Ist halt vergossen

von Bla (Gast)


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Die Motorphasenspannung kann positiv wie negativ sein, und der Stromfluß 
durch die Phase kann positiv wie negativ sein.
Das sind unterschiedliche Schaltbedingungen. Die gilt es einzel zu 
bewerten.
Das Umkommutieren des High-Side auf die Bodydiode (während Totzeit) und 
das Einschalten des gegenüber liegenden FET sind zu betrachten. Bei 
positivem wie negativem Strom.

von Bla (Gast)


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Peter schrieb:
> Ein Test mit einem Baumarkt Akkuschrauber mit BLDC zeigte top Werte an
> dem BC Akkusnschluss. Der hat einen 820uF am Zwischenkreis.


Motorstrom = 100Aeff ? Lebensdauer des Akkus / Elkos?

Du willst doch weder Akkus noch Elko kochen, oder ?

Ich schrieb ja, man muss sich rantasten.

von Peter (Gast)


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Bla schrieb:
> s reicht aber überhaupt nicht !
> Ich vermute einen Mega-Ripple auf der Zwischenkreisspannung.

Definitiv ist da ein Ripple aber so viel Kapazität? Wie gesagt, im 
Baumarkt sehe ich einen 820uF. Eventuell in der Vergussmasse noch was 
kleineres.

von Peter (Gast)


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Hier ein Bild von der Akkuspannung unter Last mit dem 40V Mosfet wo ich 
die Leistung schaffe.

von Bla (Gast)


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Peter schrieb:
> Definitiv ist da ein Ripple aber so viel Kapazität? Wie gesagt, im
> Baumarkt sehe ich einen 820uF. Eventuell in der Vergussmasse noch was
> kleineres.

Was kostet es zu Anfang mehr vorzusehen ?

Willst du Baumarktschrott nachbauen oder etwas Vernünftiges aufbauen?

Das ist einzig deine Entscheidung.

Ich gebe nur Empfehlungen!

Bin sehr gespannt auf deine Messungen und den Fehler zu finden ( Da 
treibt mich etwas die Berufsehre :)

von Peter (Gast)


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Probier ich gerne aus. Welche ELKOs mit kleinem ESR sollte ich 
probieren?

von Bla (Gast)


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Peter schrieb:
> Hier ein Bild von der Akkuspannung unter Last mit dem 40V Mosfet wo ich
> die Leistung schaffe.

Hui, fast 30% Ripple....
Kannst du mal viel weiter reinzoomen? Vielleicht sieht man da schon 
etwas.

von Peter (Gast)


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Fakt ist dass der Baumarkt Schrott diesen Ripple nicht hat. Siehe Bild, 
gelber Graph. Das ist die Akkuspannung bei gleicher Leistung.

von Bla (Gast)


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Peter schrieb:
> Probier ich gerne aus. Welche ELKOs mit kleinem ESR sollte ich
> probieren?


Die EKY Serie von United Chemi Con und die UHE-Serie von Nichicon haben 
bei uns immer treue Dienste geleistet.

von Bla (Gast)


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Peter schrieb:
> Fakt ist dass der Baumarkt Schrott diesen Ripple nicht hat. Siehe Bild,
> gelber Graph. Das ist die Akkuspannung bei gleicher Leistung.

Genau, und da gilt es jetzt zu suchen .....
Was machen die anders als bei deiner Schaltung.

Ich bin jetzt weg. Bis eventuell morgen.

von Peter (Gast)


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Bla schrieb:
> Ich bin jetzt weg. Bis eventuell morgen.

Habe jetzt 5000uF (5x 1000uF) standard Elkos eingelötet über die MOSFET 
und der Rippel ist fast weg. Keine Ahnung wie die das aus dem Baumarkt 
machen, wo nur 1 Stück 820uF zu sehen ist.

von Bla (Gast)


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Moin.
Das hört sich gut an.
Das beseitigt aber wahrscheinlich nur die Symtome. Die Ursache zu finden 
ist vordringlich.

von Peter (Gast)


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Das ist wohl wahr. Leider kann ich nicht wirklich mit dem Oszi 
brauchbare Flanken darstellen vom Gate der MOSFET. Es sieht jedoch nicht 
danach aus, dass bei den 40V Typen dein Kurzschluss entsteht.

von Peter (Gast)


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Wie verändert eigentlich ein "langsamerer" MOSFET die Ansteuerung (zum 
Beispiel der von Infineon) gegenüber den schnelleren von TI?

von Bla (Gast)


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"Mein" Kurzschluß ? :)

Tip: Rigol DS1074Z ( 4 Kanal 70MHz Oszi).
Mitnichten ein professionelles Gerät aber bzgl. Preis/Leistung 
unschlagbar.

Das habe ich auch zuhause stehen und bin recht zufrieden damit.

von Peter (Gast)


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Danke für den Tipp mit dem Oszi und natürlich "ein" Kurschluss :)

Gibt es jedoch eine Mölichkeit jetzt etwas zu prüfen? Ich mein bei den 
100V MOsfET kann ich locker noch den Stromsensor sowie Highside und 
LowSide Gate gegen GND messen. Da sollte man einen Kurzschluss schon 
sehen.

Die 40V MOSFET funktionieren bis 100% Last, mit den Kondensatoren ist 
auch der Rippel fast weg. Trotzdem sieht es nicht so aus wie beim Gerät 
aus dem Baumarkt, Da sieht man eine kleine Spannungsspitze aber dann 
bleibt es linear.

Daher meine Frage, was verändert ein langsamerer MOSFET?

von Bla (Gast)


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Peter schrieb:
> Daher meine Frage, was verändert ein langsamerer MOSFET?

Prüfen kannst du alles gestern besprochene.
Ich vermute noch einen Fehler in der Baugruppe der durch den Einsatz der 
40V-Typen nur "verschleiert" wird.

Die ausführliche Beschreibung warum an der Stelle langsamere Bauteile 
von Vorteil sind würde dieses Forum sprengen. Da kann ich dir mal ein 
3-Tages-Seminar anbieten :)

Ich werde hier auch nicht mein mühsam erworbenes Fachwissen der letzten 
15 Jahre Umrichterbau einfach offenlegen :)

Kurz gesagt, das Schaltverhalten der FET ist kontrollierbarer. Schnelles 
Schalten verursacht erhebliche Probleme die nur durch ein sehr gutes 
Layout und viel externe Beschaltung behoben werden können. Das langsame 
Schalten erzeugt mehr Verlustleistung im FET , spart dir aber sehr viel 
Ärger mit der Schaltung außenrum.

von Peter (Gast)


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Anbei Oszibilder mit der 100V MOSFET Variante. Bei kleineren Zeiten ist 
dann oft nichts mehr zu sehen.

MAP001 - Blau ist das Signal vom Stromsensor. Muss eigentlich linear 
langsam steigen, hier sind aber die Spitzen drauf. Gelb ist Gate-Source 
von der Low-Side.

MAP002 - Blau wie oben, Gelb Gate-GND der Highside.

MAP003 - Gelb zeigt Gate-Source der Highside.

MAP004- Gelb Gate-GND der Highside, Blau Gate-Source(GND) der Lowside.

von Bla (Gast)


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Wenn die große, negative Nadel im ersten Bild echt ist, dann hast du 
min. 70A Stromspitze in deinem Kreis. Dem musst du nachgehen.
Sehen die Bilder bei allen 3 Halbbrücken gleich aus ?

von Peter (Gast)


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Die Bilder sind gleich ja. Die Pulse der Stromkurve passen aber 
irgendwie nicht zum Schaltverhalten?

von Bla (Gast)


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Den eingekreisten Teil mal näher anschauen. Laufen High-Side und 
Low-Side ineinander ?

von Bla (Gast)


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..

von Peter (Gast)


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Das ist mal die Stromsensor vom 40V Typ. Ich lag mit meiner Vermutung 
des linearen Ansteigs falsch, linear ist es erst nach dem Tiefpass.

Komisch ist, dass es hier viel wilder aussieht jedoch bis 100% Leistung 
kommt.

Das mit dem ineinander Laufen ist etwas blöd. Die Highside zeigt Gate zu 
GND, Nicht zur Source. Somit täuscht das mit dem ineinander laufen beim 
roten Kreis Links. Beim zweiten Kreis rechts könnte es jedoch sein, dort 
darf der MOSFET aber gar nicht schalten.

von Bla (Gast)


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Peter schrieb:
> Beim zweiten Kreis rechts könnte es jedoch sein, dort
> darf der MOSFET aber gar nicht schalten.

Macht er wahrscheinlich auch nicht. Die Spannung steigt weil Low-Side 
öffnet. Muss aber trotzdem genau angeschaut werden.
Dafür muss aber viel weiter rein gezoomt werden.

Das Gezappel auf dem Bild MAP005 ist nicht ungewöhnlich.
Sehen alle FET gleich aus ?

Ich muss nun aber auch wieder etwas arbeiten. Melde mich heute 
Nachmittag.

von Peter (Gast)


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Ja alle FET sind gleich. Ich Versuch mal den Bereich etwas genauer 
einzuzoomen beim Last draufgeben.

von Bla (Gast)


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Im eingekreisten Teil passiert doch etwas . Wenn das kein Messfehler ist 
beißt da jemand gewaltig in den Zwischenkreis.

von Peter (Gast)


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Das Müsste der Bereich sein, wo man an der Highside die erste Spitze von 
Gate zu GND sieht, bevor the MOSFET dann wirklich mit PWM betrieben 
wird.

von Peter (Gast)


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Bin am Überlegen, ob der 6x PWM Modus, also jede Brücke selbst steuern 
um die Totzeit zu verlängern Sinn machen würde. Jedoch bietet der 
Treiber an sich laut Datenblatt die passenden Features um es nicht zu 
müssen.

Wie macht ihr das beim DRV8320? Habt ihr da mal 6x PWM und 1x PWM 
verglichen?

von Bla (Gast)


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Nein, nur 6xPWM benutzt und 1,5us in der SW eingestellt.

von Peter (Gast)


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Habe jetzt mal die IPB027N10N3 MOSFET eingelötet und wollte mich langsam 
mit dem Strom rantasten. Aber der Motor dreht nicht. Je nach 
Rotorposition ist ein kurzes zucken zu sehen und laut Oszi ein kurzes 
Signal al MOSFET doch dann regt sich nichts mehr.

Also muss doch richtig was im argen sein oder? Habe den Strom bis zum 
Maximum gestellt aber keine Änderung.

von Bla (Gast)


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Hi.
Meine hellseherischen Fähigkeiten sind leider begrenzt.

Ohne Messungen kann man nichts sagen. Gate-Spannungen sehr genau 
anschauen !

von Peter (Gast)


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Am Gate sehe ich nur ein kurzen Puls, dann springt der Rotor kurz weiter 
aber mehr passiert nicht. Wenn ich diesen dann zurück drehe wiederholt 
sich der kleine Sprung.

von Bla (Gast)


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Meldet der Treiber einen Fehler ?( internes Register auslesen )
Verdrahtung und Lötungen noch einmal gecheckt ?

Eventuell mal die Motorphasen abklemmen und nur den Hall-Sensor dran 
lassen. Motor per Hand drehen und Spannungen beobachten.

von Peter (Gast)


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Treiber meldet keinen Fehler. Die Verdrahtung auf der Platine habe ich 
vom Treiber zum jeweiligen Gate geprüft, das ist in Ordnung.

Hallsensoren sind auch in Ordnung.

von Peter (Gast)


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Irgendwie passt das aber zusammen, CSD18511 läuft (auch wenn nur 
Zufall), CSD19536 mit mehr Kapazität läuft bis ca. 50% Leistungs, 
Infineon MOSFET mit noch mehr Kapazität läuft gar nicht.

von Bla (Gast)


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Messungen der Gate-Spannung ! 1us/DIV !

By the way : C11 sollte mit verdoppelt werden (siehe Datenblatt, da 
steht min 10u. Dein Kerko hat aber nur bei 0V 10uF. Bei 18V sind es 
deutlich weniger) Mir ist auf diese Weise ein DRV8320 gestorben.

von Peter (Gast)


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Wie gesagt, ich sehe nur einen ganz kurzen Impuls, kann den leider nicht 
einfangen, der ist aber von Gate auf Source bei 10V (wenn ich schnell 
gucke). Der Motor zuckt ja auch kurz.

C11 merk ich mir, sollte aber mit dem Bild nichts zu tun haben?

von Bla (Gast)


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Hi.
Ich befürchte so kommen wir nicht weiter.

Mehrere Möglichkeiten :

1) Du suchst alleine weiter
2) Du suchst dir einen Kundigen vor Ort der dir hilft.
3) Wenn 1) und 2) nicht möglich sind schickst du mir die LP her und ich 
schaue drauf.


Sonst wird das hier eine Endlosdiskussion.

von Peter (Gast)


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Gib mir bitte mal deine Mail-Adresse, dann können wir da gerne die 
Sachen abklären?

von Bla (Gast)


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nschettgen(at)gmx.de

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