Guten Morgen,
wir haben für die Schule ein µController Board zum "Spielen" bekommen.
Dort sitzt ein VND5160AJ-E
https://www.st.com/resource/en/datasheet/vnd5160aj-e.pdf Zwei-Kanal
High-Side Treiber Chip drauf. Wir müssen damit einen induktive Last
(Ventil) schalten und würden gerne beide Kanäle parallel betreiben damit
sich der Strom pro Kanal halbiert und wir dann bezügl. max induktiver
Stromlast für einen Kanal auf der sicheren Seite liegen.
Gibt es dagegen Einwände? Im Datenblatt konnte ich dzbl. nichts finden?!
Funktioniert die Strommessung dann auch wie gedacht: Beide Kanäle in
Summe ergibt den Gesamtstrom.
Danke für die Unterstützung
Mike schrieb:> Gibt es dagegen Einwände?
Ja - der Strom wird sich nicht gleichmässig verteilen, wegen geringer
Unterschiede in den Sättigungsspannungen. Man könnte
Ausgleichswiderstände einbauen, aber die verschlechtern die Effektivität
und werden warm. Um welche Ströme geht es denn?
Georg
Mike schrieb:> Gibt es dagegen Einwände?
Ja, Stromverteilung wurde schon genannt. Wieso willst du/ihr aber mehr
als 5A für ein Ventil, soll das Ding die Hauptwasserversorgung der
ganzen Stadt schalten können?
> Im Datenblatt konnte ich dzbl. nichts finden?!> Funktioniert die Strommessung dann auch wie gedacht: Beide Kanäle in> Summe ergibt den Gesamtstrom.
sollte funktionieren, aber ein Kanal reicht locker.
Mike schrieb:> Wir müssen damit einen induktive Last> (Ventil) schalten und würden gerne beide Kanäle parallel betreiben damit> sich der Strom pro Kanal halbiert und wir dann bezügl. max induktiver> Stromlast für einen Kanal auf der sicheren Seite liegen.
Induktive Stromlast ist kein Problem, die ist beim Einschalten nämlich
(anders als Kapazitive) sehr klein. Was ihr wirklich braucht ist eine
Freilaufdiode fürs Ausschalten (oder eine TVS/Zener Diode, wenn ihr Spaß
dran habt noch ein Snubber).
Mike schrieb:> Gibt es dagegen Einwände? Im Datenblatt konnte ich dzbl. nichts finden?!
Grundsätzlich kann man das machen. Es wird sich aber keine
Gleichverteilung ergeben, da der Rds,on der beiden Treiberstufen nicht
exakt identisch ist. Das matching ist aber deutlich besser als bei zwei
Einzeltransistoren. Externe Symmetrierwiderstände brauchst Du nicht.
> Funktioniert die Strommessung dann auch wie gedacht: Beide Kanäle in> Summe ergibt den Gesamtstrom.
Ja. Der Sense-Ausgang liefert einen Strom proportional zum Laststrom.
D.h. da siehst die die eventuelle Unnsymmetrie, und die Summe der
Sense-Ströme ist proportional zur Summe der Lastströme.
Besonders genau ist der current sense aber nicht, die Toleranzen stehen
im Datenblatt.
Auch wenn der Baustein einiges an Überspannung aushält: bei induktiven
Lasten schadet es nicht, eine Freilaufdiode vorzusehen.
Hallo
danke schon mal vorab für die tollen Antworten:
K. S. schrieb:> Ja, Stromverteilung wurde schon genannt. Wieso willst du/ihr aber mehr> als 5A für ein Ventil, soll das Ding die Hauptwasserversorgung der> ganzen Stadt schalten können?
Das Ventil braucht 3A hat aber 6mH und laut Maximum turn-Off current
versus inductance (for each channel) sollten wir 2A nicht überschreiten,
deshalb meine Idee des Parallel schaltens.
K. S. schrieb:> Was ihr wirklich braucht ist eine> Freilaufdiode fürs Ausschalten
OK macht natürlich Sinn, wenn ich die Freilaufdiode groß genug wähle
fließt beim Ausschalten der Strom darüber und der Maximum turn-Off
current vom Datenblatt ist sowieso irrelanvt, richtig?!
soul e. schrieb:> Besonders genau ist der current sense aber nicht, die Toleranzen stehen> im Datenblatt.
Ist uns auch schon aufgefallen, aber uns reicht eigentlich Ventil
angeschlossen bzw. Kurzschluss
Mike schrieb:> und würden gerne beide Kanäle parallel betreiben
Das geht nur, weil der IC die Strombegrenzung hat. Mit einem normalen
Mosfet-Doppeltreiber gäbe es ganz schnell Rauchzeichen, wenn die
Ansteuerung keine harten Schaltflanken hat. Oder es z.B. mal
unerwünschte Doppelpulse gibt.
Paule, Bademeister schrieb:> Das geht nur, weil der IC die Strombegrenzung hat. Mit einem normalen> Mosfet-Doppeltreiber gäbe es ganz schnell Rauchzeichen, wenn die> Ansteuerung keine harten Schaltflanken hat. Oder es z.B. mal> unerwünschte Doppelpulse gibt.
Verstehe.
Ganz bin ich mir jetzt aber dennoch nicht schlüssig, ein anderer Punkt
ist, dass wir bei 3A und 160mO Ron auch gleich mal 65°
Temperaturerhöhung zusammenbringen. Dann wird der Innenwiderstand aber
noch schlechter..
Zusammengefasst sollten wir es (mit Freilaufdiode) dennoch machen obwohl
es nicht ideal ist :/
Mike schrieb:> Ganz bin ich mir jetzt aber dennoch nicht schlüssig, ein anderer Punkt> ist, dass wir bei 3A und 160mO Ron auch gleich mal 65°> Temperaturerhöhung zusammenbringen. Dann wird der Innenwiderstand aber> noch schlechter..
Bei 3 A Laststrom würde man im richtigen Leben eher den 50 mOhm-Typen
nehmen. Also historisch VND5050A und aktuell VND7050A.
Wenn Ihr aber nur ein Experiment aufbauen wollt was nach ein paar Tagen
ohnehin wieder abgebaut wird, dann tut's das völlig.
200 Hz PWM ist für den Baustein kein Problem. Bei mehreren kHz wird es
irgendwann eng, dafür ist er zu langsam.
Mike schrieb:>> Das geht nur, weil der IC die Strombegrenzung hat. Mit einem normalen>> Mosfet-Doppeltreiber gäbe es ganz schnell Rauchzeichen, wenn die>> Ansteuerung keine harten Schaltflanken hat. Oder es z.B. mal>> unerwünschte Doppelpulse gibt.>> Verstehe.
Danach sieht dein Beitrag nicht aus, und ich habe es wohl auch nicht
ausgiebig genug erklärt. Ich meine nicht den recht hohen Laststrom,
sondern generell die Parallelschaltung der Ausgänge. Das klappt bei
normalen Treibern nur, wenn auch die Eingänge hart geschaltet werden
können. Kann man das wiederum, so braucht man aber nicht selten den
Treiber gar nicht mehr...
Hatte mal den Fehler begangen, den Ausgang eines nur mittelschnellen OPs
an solch einen Doppeltreiber zu legen, und auch beide Ausgänge parallel
zu schalten. Der IC war nicht ansatzweise belastet, aber sporadisch
knallte er dennoch heftig weg, weil ein Treiber bereits einschaltete,
der Andere noch aus blieb....
Man geht halt davon aus, daß die beiden Treiber bei exakt gleichem
Eingangslevel schalten. Dem ist aber nicht so.
Hatte es dann einfach so gelöst, jedem Ausgang einen Gatewiderstand zu
spendieren, nicht mehr einen Gemeinsamen.
Für dich ist das alles irrelevant, da ja Stromregler drin sind. Sobald
du ein anderes Exemplar ohne diese Funktion kaufst, sei vorsichtig mit
einfach Parallelschalten...
Mike schrieb:> K. S. schrieb:>> Was ihr wirklich braucht ist eine>> Freilaufdiode fürs Ausschalten>> OK macht natürlich Sinn, wenn ich die Freilaufdiode groß genug wähle> fließt beim Ausschalten der Strom darüber und der Maximum turn-Off> current vom Datenblatt ist sowieso irrelanvt, richtig?!
Falsch.
Erst wird abgeschaltet, in dem Moment entsteht zeitlich verzögert
die Selbstinduktionsspannung(#). (Welche via besagte Freilaufdiode
auf deren V_F geklemmt wird, wobei kurzzeitig Strom bis in Höhe des
Ansteuerstroms fließt - kurzzeitig heißt: Diode muß nicht zwingend
denselben als Dauer -strom aushalten, sondern kann kleiner sein.)
Abschalten muß der jew. Schalter (in Deinem Fall zwei) den Strom ja
trotzdem erst mal. Wie sollte das auch sonst überhaupt gehen?
(#) Betrieb ohne diese Freilaufdiode kann relativ lange gut gehen
(oder auch nicht), einfacher als berechnen / messen ist der Einbau.
Freilaufdioden an geschalteten Induktivitäten sind deshalb immer zu
empfehlen (bei Schaltreglern braucht man sie sogar unbedingt, dazu
noch recht schnelle Exemplare).
