Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik BLDC vom Treiber trennen - Verständnisproblem mit FET und Treiber(potential)


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von Frickler (Gast)


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Hallo Leute,

ich habe ein Verständnisproblem.
Ich habe zwei BLDC-Treiber die Redundant (Cold Spare Betrieb) einen BLDC 
Motor versorgen sollen. Die Phasen müssen leider per FET bzw. irgend 
einer Art von SSR getrennt werden, da der Treiber extremen Vibrationen 
ausgesetzt ist und diese vom Bauraum zu groß wären.

Allegro hat mit dem A6862 ein ASIL-D geeignete geeignete Lösung im 
Portfolio, allerdings habe ich eine höhere Betriebsspannung (~70Vdc) und 
die liegt außerhalb der zulässigen Parameter. - Aber das Prinzip ist das 
richtige.

Nach viel sucherei habe ich den MASCOT Satelliten vom DLR als Beispiel 
gefunden. Die machen das in einer Komponente auch so, also das Prinzip 
eines redundanten Treibers und die Trennung der Phasen.

Allerdings habe ich da einige Verständnisproblem!
Auf der zehnten Folie ist das Prinzip gezeigt.
http://robotics.estec.esa.int/ASTRA/Astra2015/Presentations/Session%202A/95807_Reill.pdf
Und hier sind schön hochauflösende Bilder der Elektronik: 
http://robotics.estec.esa.int/ASTRA/Astra2013/Papers/reill_2824197.pdf

1. Problem:
Wenn ich die Beispiele vom Allegro A6862 mit dem des MASCOT vergleiche, 
dann sind die trennenden FETs beim MASCOT falsch herum. So leitet die 
Body-Diode des N-FETs ja immer und man könnte diese maximal überbrücken. 
Ein richtiges Trennen der Phase erfolgt hier also nicht. Wenn jetzt also 
der Highside FET durchlegiert dann kann ich die Phase nicht trennen und 
es fließt immer Strom durch die Bodydiode.

2. Problem:
Wenn die FETs im MASCOT wirklich so sind, wie gezeigt, dann ist das 
Treiben des trennenden FETs ja einfach, da seine Source auf dem selben 
Potential liegt wie das des Highside FETs. Also kann man sich einen 
extra Floating Gate Treiber sparen und einfach die Highside treibende 
Stufe benutzen. - Sind die FETs im Schemata nur falsch dargestellt, 
braucht es einen externen Floating Gate Treiber für jede Phase - also 
sechs Stück. Und die kann ich im besten Willen auf Seite 11 nicht sehen.

Im Prinzip müsste man ja mehr oder weniger sechs mal etwas derartiges 
wie https://www.ti.com/lit/an/sluaa58/sluaa58.pdf hierzu verbauen.

3. Problem:
Angenommen, das MASCOT Prinzip ist richtig, dann muss ich im Fehlerfall 
die Stromversorgung des problematischen Treibers verhindern, oder (wäre 
jetzt erst einmal egal, ob aktiv oder per durchbrennenden Sicherung)? 
Aber irgendwie habe ich immer noch das Problem, das nicht weiß, wie die 
Lowside Strom aufnehmen soll, wenn der trenn-FET immer nur dann auf ist, 
wenn auch die Highside leitet. Ist die Highside aus, ist ja auch der 
trenn-FET gesperrt und gegen die Body-Diode kann ja kein Strom fließen

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