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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsverstärkende Gegentaktendstufe ?


Autor: Peter Mauerer (Gast)
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Hallo,

Ich versuche gerade für einen diskret aufgebauten Schaltregler einen
MOSFET-Treiber zu bauen. Hier mal zunächst ein Entwurf:

                          +12V
                           |
                         |/        +12V
                       +-|          |
                       | |>      ||-+
               _     |   |     ||->
         AVR -|___|----+   +-----||-+
                       |   |        |
                       | |<         |
                       +-|         .-.
                         |\        | |RL
                           |       | |
                          GND      '-'
                                    |
                                   GND
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

Der AVR steuert wie zu sehen die Gegentaktendstufe mit 0/5V an.
Anstelle von Rl kommt natürlich die Speicherdrossel und ein
Glättungskondensator. Das Problem ist nun dass die Gegentaktendstufe
zwar genügend Strom liefert, um das Gate des P-Kanal-MOSFETs schnell
umzuladen, aber die Spannung des AVRs nicht verstärkt, d.h. der MOSFET
bekommt an seinem Gateeingang auch nur 0/5V, und bei 5V (also -7V Vgs)
ist der MOSFET (übrigens ein IRF7416) auch schon ordentlich leitend.
Ich hab mir mal eine Application Note von Atmel angesehen (Battery
Charger), die benutzen nur einen NPN Transistor als Treiber, von Gate
nach +12V geht dann noch ein 820 Ohm Widerstand und eine LED mit
Vorwiderstand. So habe ich's zuerst versucht, aber die steigende
Flanke am Gate war recht unbrauchbar.

Hat da jemand einen Tip für mich ?

Peter

Autor: A.K. (Gast)
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Integrierten MOSFET-Treiber verwenden, der bringt den Pegelwandler
gleich mit (z.B. ICL7667).

Autor: Peter Mauerer (Gast)
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Danke für die schnelle Antwort!

Der ICL 7667 sieht sehr gut aus. Praktischerweise gibt's den auch bei
Reichelt, da stehen eh schon einige Sachen auf der Bestellliste. Leider
gibt's den ICL dort aber nur als DIL, nicht als SMD.

Kennt grad jemand aus dem Stegreif einen MOSFET Treiber in SMD den es
bei Reichelt gibt ? (Ich weiß, gleich 3 Wünsche auf einmal)

Oder hat jemand gar einen ganz anderen Vorschlag, wie man das eben mit
ein paar Bauteilen aus der Bastelkiste machen kann (dann könnte ich mit
der Software schon mal weiter machen, bis der ICL da ist) ?

Und wie soll das bei der besagten AN von Atmel funktionieren ? Die
steigende Flanke sieht echt übel aus, und bei kleinstem Tastverhältnis
(OCR = 1) kommen schon an die 100 mA raus!

Gruß Peter

Autor: ABu (Gast)
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Wie wär's mit sowas wie nem "Hight Side Switch" z.B. VN02 da ist dann
alles in einem zusammen mit ner Schutzschaltung.

Die Frage ist ob das ganze schnell genug ist und ob sich sowas
überhaupt für einen Schaltregler eignet.

Grüße

A. Bu.

Autor: A.K. (Gast)
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Er gibt da eine Suchfunktion. Suche nach MOSFET ergab MAX626 in SO-8.

Autor: Peter Mauerer (Gast)
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So, hab nun ein paar MAX626 bekommen.

Die Schaltung sieht nun so aus:

                                                  +12V
                                        MAX626
                                         _       |
                                        |   \_ -||-+
                              AVR--------___/   ||->
                                                ||-+
                                                   |
                                            Zur Speicherdrossel


(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

Soweit funktioniert alles ganz gut, das Rechteck am MOSFET Eingang ist
nun Messerscharf.
Nur geht mir der Treiber (MAX626) ständig unter Rauchzeichen drauf,
manchmal beim Anlegen der Betriebsspannung, manchmal beim Anlegen einer
Last am Schaltreglerausgang (nach der Speicherdrossel).
Ich könnte noch nachvollziehen wenn der Endstufen MOSFET stirbt, aber
warum nur der Treiber ?
Kann es sein dass noch irgendwo eine Schutzdiode rein muss ? Allerdings
ist in der besagten Application Note von Atmel auch keine drin...

In einer verzweifelten Erwartung

Peter

Autor: Johannes A. (Gast)
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Drei typische Gründe, warum der Treiber stirbt:
*1 wegen kapazitiver Überlast ohne Gate-R,
*2 wegen nicht abgefangener "Hochreißer" auf VDD,
*3 wegen undefiniertem Eingangssignal beim Einschalten.


                              +12V
               MAX626           +----+
                __     __     |    |
               |   \_--|___|-||-+   --- *2
     AVR---+----___/  *1     ||->   /_\ 15-18V Suppressor Diode
           |      R>=U/Ipeak ||-+   _|_
          | | *3                |
          | | R=10k           Zur Speicherdrossel
          _|_ in diesem Fall pulldown


Weitere Fragen gerne.

Gruß Johannes

Autor: Thomas O. (Gast)
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Nach Möglichkeit nutze ich immer die volle Gatespannung aus um ein
möglichst schnelles umladen zu gewährleisten. Gegentakt heißt ja
eigentlich auch das deine Primärwicklung abwechselnd vor und rückwärts
durchstömt wird. Wenn man die Primärwicklung doppelt ausführt spart man
2 Transistoren bei einer einzelnen Wicklung braucht man 4 Transistoren.

Autor: Thomas O. (Gast)
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Möglichkeit 2

Autor: Johannes A. (Gast)
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@Thomas

Ganz ab davon, dass Dein Beitrag nicht mehr ganz das Thema trifft -
möglichst volle Gatespannung bringt vielleicht möglichst niedrige
Rdsons, aber nicht per se auch möglichst schnelles Umladen. Dafür sind
vielmehr Deine Treiber und die Gate-Widerstände verantwortlich...

Gruß Johannes

Autor: Thomas O. (Gast)
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wo fließt den mehr Strom wenn der Gatewiderstand identisch ist, bei 12V
oder bei 18V? I=U/R und läßt sich auch hier nicht außer Kraft setzen.

Wollte nur aufzeigen das man durch diese Beschaltung noch etwas mehr
rausholen kann und es dann erst eine Gegentaktendstufe ist.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Ich könnte mir gut vorstellen, dass du INa und INb, sowie OUTa und OUTb
miteinander verbunden hast... Oder?

Nunja, das wird vermutlich dein Problem sein.

Autor: Johannes A. (Gast)
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@Thomas
Zwar stimmt die Stromformel immer, aber weil ein MOSFET-Gate ziemlich
viele Kapazitäten hat, funkt die Ladungsformel U*C=I*t dazwischen.
Mitunter so heftig, dass höhere Spannungen gar nicht mehr unbedingt
vorteilhaft sind, speziell beim Abschalten der FETs...

Und dann: was soll "dann erst eine Gegentaktendstufe" sein? Der
Thread fing doch schon mit einer an, oder?

Autor: Thomas O. (Gast)
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ja eben wegen der Kapazität ist es ja so wichtig mit möglichst großen
Strom das ganze umzuladen. Manche Treiber legen das Gate voll auf Masse
zum Ausschalten. Irgendwo habe ich sogar mal ne Schaltung gesehen die
zum Ausschalten das ganze mit negativer Spannung gemacht hat.

Dachte auch das es völlig klar ist das die hohe Spannung auch belastbar
sein soll, bringt ja nichts wenn ich 18V fürs Gate zur Verfügung habe
diese aber mit nem Widerstand im kOhm-Bereich kastriere. Und ein Triber
soll ja eine möglichst hohe Spannung für einen maximalen Strom zur
Verfügung stellen.

Was willst du mir mit dem Gegentakt-Satz sagen? Im ersten Beitrag wird
ja gesagt das da eine Gegentaktendstufe angesteuert wird. Und da ich
keine sehe habe ich kurz erwähnt wie und was das ist und welche
Vorteile sich mit einer Gegentaktendstufe ergeben.

Autor: Johannes A. (Gast)
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nun, just wegen der Kap musst Du jedes Nanocoulomb, das Du mehr
einlädst, auch mehr entladen. Und deshalb bekommst Du mit einer
Vergrößerung von Ugs immer erstmal verlängerte Abschaltzeiten, außer Du
beschleunigst die Abschaltung entsprechend - was nicht so einfach geht
wie die Ansteuerspannung zu erhöhen...

Und was ich mit dem Gegentakt-Satz sagen wollte? Na klar wird im ersten
Beitrag eine Gegentaktendstufe angesteuert - die abgebildete nämlich!

Autor: Thomas O. (Gast)
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ah du meist die Gateansteuerung. Ich habe das ganzen falsch verstanden.
Das ist ja ein ganz normaler Step-Down-Regler der einfach den Strom
widerholt unterbricht und die Ladung der Drossel für die Überbrückung
dieser Zeit dient und dachte er will einen komplette Gegentaktendstufe
bauen und habe das so vorgeschlagen weil man hier mehr Möglichkeiten
hat. Z.B. mehrere Wicklungen um auch höhere Spannugnen abgreifen zu
können usw.

@Peter M. die Spannung des AVRs wird nicht verstärkt? Sollte diese mit
deinem NPN-PNP Treiber nicht bei 12V/0V liegen oder hast du am
Kollektor vom NPN garkeine 12V drangehängt sondern nur 5V?

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