Hallo,
das Thema MOSFET und PWM hat mir keine Ruhe gelassen zumal ich mit
meiner Urschaltung nicht recht zufrieden war da zu langsam (<=2KHz).
Daher habe ich mal etwas überlegt, gerechnet und simuliert.
Herrausgekommen ist diese Schaltung (Anhang).
1. galvanische Trennung Controller - Leistungskreis
2. max. Frequenz 40KHz bei 99% P/P
3. max. Strom 4A (ungekühlt)
getrennte Ladung / Entladung des MOSFET`s über Q1 und Q3.
Mir gefällt die Optokoppler-Beschaltung noch nicht so recht. Das ist
nämlich das Nadelöhr, es liegt hier die niedrige Grenzfrequenzursache.
Ich denke, da kann man Hardwaremäßig noch was machen, da die
Einschaltverzögerung des Fets bei 5µS und die Ausschaltzeit bei 2µS
liegt.
Eine Grenzfrequenz von 150KHz sollte also drinliegen.
Dankbar für jede Meinung ist
Günter
Hallo Herr König,
Ihre Schaltung würde ich mir gern anschauen aber Runterladen klappt
nicht. Bad Request!
Können Sie mir die Datei direkt mailen?
MfG Manfred Glahe
Evtl. schaust Du Dir einmal den TLP250 von Toshiba an.
Der ist schnell und hat eine enorme Treiberleistung (auch zum direkten
Betrieb am Gate!).
Ansonsten solltest Du bei normalen Optokopplern zumindest die Basis des
Ausgangstransistors über einen Widerstand ausräumen helfen. Sonst klebt
Dir die Ladung zulange im Material.
hi,
die treiberschaltung am gate des fets ist schon richtig, auch ohne
wiederstände; ich nehme oft auch einfach sechs parallelgeschaltete cmos
inverter, ist ganz einfach und effektiv; es gibt jede menge spetielle
treiber-bausteine, wozu aber die mühe, die liefern unmengen an
spitzenstrom 3-5A die man bei deinem bsp. kaum braucht; mit einem sehr
guten optokoppler kannst du vielleicht noch 30-40 khz schaffen, aber das
ist eher unwahrscheinlich; würde an deiner stelle einen impulstrafo
verwenden; das funktioniert dann aber kaum bei 99%PWM :)))))),
vielleicht bis 60-70% max...ich nehme immer einen kleinen ferritkern,
wickle so 50-60 windungen beidseitig (doppeldraht) und schaue am oszi,
wie die ausgangspulse aussehen; normalerweise reicht das schon; kannst
auch fertige bautelie aus pc-stromversorgung verwenden; es ist
vielleicht am einfachsten, (wenn es unbweding galvanisch getrennt sein
muss) die ganze steuerschaltung mit einer eigenen stromversorgung
auszurüsten und die steuersignale (low frequ) noch am eingang zu
entkoppeln (optokoppler)
@Jangomat:
Das mit dem Widerstand habe ich schon mal probiert, bringt aber nicht
viel.
Ich werde aber die ganze Schaltung mal aufbauen, ich denke bis zum Abend
habe ich dann entgültige Ergebnisse.
@Manfred:
Ich mail sie dir mal.
Günter
Die Schaltung ist ja ein wahres Bauteilegrab. Auf der LED-Seite des
Optokopplers kann der 2N2907 nebst externer Beschaltung gänzlich
entfallen, die die MEGAs als auch TINY26 verfügen über symetrische
Push/Pull Ausgänge in sind locker in der Lage 10 mA im Sink/Source Mode
zu verkraften. Hier ist lediglich ein R zu Strombegrenzung auf ca. 10 mA
erforderlich. Der Optokoppler zählt zwar nicht zu den schnellsten sollte
aber 100 kHz sicher verarbeiten.
@nikki:
Der Optokoppler wird mit einem ziemlich hohem Strom betrieben (ca.24mA).
Wie du schon richtig erkannt hast, liefert oder senkt der AVR nur bis
10mA. Also, wir wollen ihn doch nicht ärgern.
@edi:
Jo, der ist gut und billig, die Betonung liegt auf billig. Für
Standardzwecke reicht er aber allemal das heist bis 20KHz ist der
ausreichend. Trotzdem hätte ich gerne aus dem auch das Optimum
rausgeholt.
Die endgültige Schaltung wird mit einem PC817 aufgebaut und das sieht
doch besser aus.
Gruß,
Günter
@günter
24 mA sind für die AVRs auch noch kein Problem, aber für eine reine
Schaltanwendung doch etwas heftig. Oder soll der Optokoppler als
"Heizung" dienen?
Ich hab auch die schlechte Erfahrung gemacht, Optokoppler mit Transistor
sind aber sowas von schnarchlam.
Bei einer 5000V-Anwendung mußte ich zum AT89C2051 große 10kV-Optokoppler
nehmen (CNY66). Mehr als 2400 Baud waren da nicht mehr stabil zu
übertragen.
Außerdem streuen die sehr stark, d.h. man muß sie stark übersteuern,
damit sie auch am unteren Limit sicher durchsteuern
Ich nehme wenn möglich die HP-Typen mit integriertem Schmitt-Trigger.
Sind zwar etwas teurer, aber dafür sind sämtliche Probleme ausgeräumt.
Die müßten auch den MOSFET direkt treiben können.
Als MOSFET-Treiber wird auch gern der CD4049 genommen (alle 6 Gatter
parallel).
Die 6N136 sind rein theoretisch auch schnell, aber da brauchts eine sehr
tricky Ausenbeschaltung, sonst macht einem die Miller-Kapazität des
internen Transistors die hohe Geschwindigkeit wieder zunichte.
Deshalb wird oft auch nur die Fotodiode benutzt und der Transistor
bleibt unbeschaltet.
Peter
Hi!
Der Treiber geht einfacher,hatte ihn früher schon mal angehangen. Der
treibt bei mir einen 260KHz Schaltregler mit IRF4905 @10A. Der IRF hat
ein "Sicherheitskülblech" von 1x2cm welches fast nicht warm
wird.Allerdings fahre ich ohne Opto, aber ein PC817 müsste eigentlich
reichen.(sind auch 4-fach zu haben)
MFG Uwe
Hi,
Also, es ist nun ein anderer Optokoppler (PC817) in der Schaltung und
nun sieht die Sache doch etwas anders aus.
Der Vorwiderstand R14 konnte auf 680 Ohm vergrößert werden, daher kein
Problem mehr mit dem AVR. Um die Einschaltverzögerung möglichst klein zu
halten, wird parallel zu R14 noch ein kleiner Kondensator gelegt.
Allerdings vergrößert sich dadurch der Einschaltimpuls auf 270mA (t =
1µS). Daher doch wieder mit Transistor.
Die Verzögerung beim Ein- und Ausschalten über alles beträgt ca. 9µS.
Das reicht für meine Anwendung.
Als Koppler werde ich noch mal den TLP 250 einsetzen und life testen,
von den Daten her kann es nur besser werden.
Danke für euer mitwirken
Günter
PWM_Leistungsstufe.gif
(16 KB)
