Halbbrücke mit IR2104: Was mache ich falsch ?

[Sven G. (captainalbern)]

Guten Tag,

ich brauche eine Halbbrücke und habe die wie auf dem Bild gezeigt mit 
dem IR2104 aufgebaut. Die Schaltung stammt aus dem Datenblatt, die 
konkreten Werte habe ich in Beispielprojekten gefunden. Die beiden 
Widerstände R3 und R4 sind eine kleine Testlast und sollen die Spannung 
am Ausgang bei 8,4V einstellen, wenn die Transistoren nicht leiten.

Ich habe folgendes probiert:

Fall 1:
Eingänge: ~SD=FALSE(0V), IN=egal
erwarteter Ausgang: 8,4V
gemessener Ausgang: 8,4V -> OK

Fall 2:
Eingänge: ~SD=TRUE(5V), IN=TRUE
erwarteter Ausgang: 16,8V
gemessener Ausgang: 8,4V -> NICHT OK

Fall 3:
Eingänge: ~SD=TRUE, IN=FALSE
erwarteter Ausgang: 0V
gemessener Ausgang: 8,4V -> NICHT OK

Keiner der Transistoren wird leitend geschaltet. Auch an den anderen 
Stellen messe ich keine Änderungen, egal was ich bei IN und ~SD anlege. 
Der IC scheint komplett passiv zu sein....

Vb=5V
HO=7,5V
Vs=8,4V (Rückführung von der Last)
LO=0V

Habe 2 neue Exemplare probiert.

Erkennt jemand den Fehler ? Danke !

Gruß
  C.A.

[Anton (Gast)]

Die Betriebsspannung ist mit 5V viel zu klein, 10, besser noch 12v wären 
notwendig.

[H. H. (Gast)]

Anton schrieb:
> Die Betriebsspannung ist mit 5V viel zu klein, 10, besser noch 12v
> wären
> notwendig.

Die meisten Specs gelten sogar für 15V.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Sven G. schrieb:
> Erkennt jemand den Fehler ?
Laut Datenblatt:
* VCC Low side and logic fixed supply voltage   min 10V  max 20V
Fazit: Vcc unterschritten --> "Undervoltage"


EDIT:
Auch wenn ich nur 3. war: der Rest des Datenblatts ist auch unheimlich 
interessant. Er beschreibt das Verhalten des Bausteins.

[Sven G. (captainalbern)]

Vielen Dank. Ich probiere es.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Sven G. schrieb:
> Fall 2:
> Eingänge: ~SD=TRUE(5V), IN=TRUE
> erwarteter Ausgang: 16,8V
> gemessener Ausgang: 8,4V -> NICHT OK
Der Treiber kann übrigens den High-Side FET nicht statisch ansteuern. 
Du musst zwischendurch den Bootstrap-Kondensator C1 immer wieder mal 
laden (Entladung durch Leckströme usw...)

[H. H. (Gast)]

Lothar M. schrieb:
> Der Treiber kann übrigens den High-Side FET nicht statisch ansteuern.
> Du musst zwischendurch den Bootstrap-Kondensator C1 immer wieder mal
> laden (Entladung durch Leckströme usw...)

Oder mit einem DC/DC-Wandler fremdversorgen.

[Anton (Gast)]

Lothar M. schrieb:
> Sven G. schrieb:
>> Fall 2:
>> Eingänge: ~SD=TRUE(5V), IN=TRUE
>> erwarteter Ausgang: 16,8V
>> gemessener Ausgang: 8,4V -> NICHT OK
> Der Treiber kann übrigens den High-Side FET nicht statisch ansteuern.
> Du musst zwischendurch den Bootstrap-Kondensator C1 immer wieder mal
> laden (Entladung durch Leckströme usw...)

Ein weiterer Stolperstein.....

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

H. H. schrieb:
> Oder mit einem DC/DC-Wandler fremdversorgen.
Man könnte auch einen Treiber mit Ladungspumpe nehmen.

Aber hier muss der Bootstrap-Kondensator C1 geladen bleiben. Egal wie... 
;-)

[Anton (Gast)]

Lothar M. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Oder mit einem DC/DC-Wandler fremdversorgen.
> Man könnte auch einen Treiber mit Ladungspumpe nehmen.

Dann aber Vorsicht mit der maximalen Gatespannung, evtl. Z-Diode.

[Sven G. (captainalbern)]

Vielen Dank für die Infos soweit und entschuldigt bitte meine 
Unwissenheit. Danke.

Lothar M. schrieb:
> Der Treiber kann übrigens den High-Side FET nicht statisch ansteuern.
> Du musst zwischendurch den Bootstrap-Kondensator C1 immer wieder mal
> laden (Entladung durch Leckströme usw...)

Bei Hi-Side ein messe ich jetzt statisch an der Last 12,77V und an HO 
15,05V. Ist folgende Überlegung richtig:
HO muss über der Lastspannung liegen (VGate>VSource), um den 
Hi-Side-Transistor durchzusteuern. C1 wird dazu genutzt diese höhere 
Spannung dynamisch zu erzeugen.

Das heißt kurzfristig, z.B. im PWM-Betrieb würde wäre diese Schaltung in 
der Lage beide Transistoren voll durchzusteuern ?
Nicht gleichzeitig natürlich.

Nachtrag: Jetzt habe ich mal ein 99% PWM auf ~SD gegeben und sehe jetzt 
auch die gewünschten Spannungen. Damit ist diese Frage erstmal geklärt. 
Vielen Dank nochmal.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Sven G. schrieb:
> C1 wird dazu genutzt diese höhere Spannung dynamisch zu erzeugen.
Wenn der Lowside-FET eingeschaltet ist, wird C1 wird z.B. bei einer Vcc 
von 12V über die D1 auf ca. 11V geladen.

Und mit dieser Ladung im C1 kann dann das Gate des Highside-FET geladen 
werden. In diesem Augenblick ist also die Ug des Highside-Transistors 
höher als 16,8V. Die Versorgung für denHighside-Treiber hat sich quasi 
nach Münchhausen "am eigenen Schopf" über die Versorgungsspannug "aus 
dem Sumpf" in die Höhe gezogen.

Weil die Angelsachsen keinen Münchhausen kannten, aber immer hübsche 
Stiefel beim Reiten anhatten, haben sie sich behelfsweise am 
"Stiefelriemen" in die Höhe gehoben. Und der Stiefelreimen heißt 
"Bootstrap".

https://de.wikipedia.org/wiki/Bootstrapping

[Anton (Gast)]

Bei PWM Betrieb hat der Bootstrap C1 immer genügend Spannung.
Wie misst du HO? HO kann nicht grösser sein als die Bootstrap-Spannung.-

[Falk B. (falk)]

Lothar M. schrieb:
> Die Versorgung für denHighside-Treiber hat sich quasi
> nach Münchhausen "am eigenen Schopf" über die Versorgungsspannug "aus
> dem Sumpf" in die Höhe gezogen.

Nö. Nicht wirklich.

> Weil die Angelsachsen keinen Münchhausen kannten, aber immer hübsche
> Stiefel beim Reiten anhatten, haben sie sich behelfsweise am
> "Stiefelriemen" in die Höhe gehoben. Und der Stiefelreimen heißt
> "Bootstrap".

Es ist der Steigbügel beim Pferd! Und der bildliche Vergleich ist eher 
die Räuberleiter. Letztendlich ist das nichts weiter als eine 
einstufige, wenn gleich ungewöhnliche Ladungspumpe.

[Toaster Chef (Gast)]

C4 sollte auch deutlich größer (Faktor 5 bis 10 nach dem Bias Derating) 
sein als C1.
Zu C4 dann noch einen 100nF packen.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Falk B. schrieb:
> Es ist der Steigbügel beim Pferd!
So sehen Stiefelriemen aus:
https://www.sancho-store.ch/de/accessoires/stiefelschmuck

Und die Analogie zum "an den Haaren aus dem Sumpf ziehen" ist "lift 
yourself up by your bootstraps":

https://www.linguee.com/english-german/translation/pull+yourself+up+by+your+bootstraps.html


Was du meinst ist der legendäre Ste(h)greif...