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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik IR2184 half bridgde driver / Ist PWM-Signal begrenzt?


Autor: Zoltan (Gast)
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Hi,

ich habe eine Frage zu den IR2184 HALF-BRIDGE DRIVERn und ähnlichen ICs 
aus der IR21xx Familie 
(http://www.ortodoxism.ro/datasheets/irf/ir2184.pdf).
Stimmt es, dass die Puls-Pausen-Verhältnisse der PWM Signale an den 
Eingängen nur in dem Bereich von z.B./ca. 15..85% liegen dürfen? (...was 
bedeuten würde, dass die high side FET nie komplett durchgesteuert 
werden könnten) Grund sei anscheinend, dass ohne eine Frequenz an den 
Eingängen die Ladungspumpen nicht arbeiten könnten. Im Datenblatt habe 
ich nichts über eine derartige Begrenzung gefunden. Kann mich bitte 
jemand aufklären?

Danke und Gruß
Zoltan

Autor: Steven Wetzel (steven)
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Hallo,

> Eingängen nur in dem Bereich von z.B./ca. 15..85% liegen dürfen? (...was
> bedeuten würde, dass die high side FET nie komplett durchgesteuert
> werden könnten)


Warum sollte das so sein?

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Wenn Du nicht stundenlang 100%PWM fährst, kein Problem. Prinzipiell hast 
Du Recht.
siehe Gokart Thread.
Gruß
AxelR.
Beitrag "vernünftige IGBT Ansteuerung?"

Autor: Matthias (Gast)
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Wer sagt sowas?
Laut Datenblatt gibt es keine Beschränkung bzw des Tastverhältnisses

Autor: Zoltan (Gast)
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Das mit der Begrenzung stammt von diesem Thread: Siehe Beiträge von 
"stupsi":
http://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=1...
Laut Datenblatt, Seite 4 im Functional Block Diagram gibt es für die 
high side einen extra Pulse-Generator.Keine Ahnung wie dieser stupsi auf 
die Ideen der Begrenzung kommt.

@Axel
Im Gokart Thread finde ich keine Info über die Puls/Pausen Verhältnis 
des IR2184.

Autor: A. W. (wiwil)
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Hallo Zoltan,

Das mit der Begrenzung des Tastverhältnisses ist korrekt. Wie du schon 
beschrieben hast, liegt der Grund in dem Bootstrap-Kreis dieser 
Ansteuer-ICs der dafür sorgt, dass der High-Side Fet angesteuert wird. 
Zwar sorgt ein interner Level-Shifter dafür, dass die Highside-Spannung 
erreicht wird, die eigentliche Ansteuerspannung für den Fet kommt aber 
aus dem Bootstrap-Kondensator. Dieser Kondensator wird über die Diode 
von der Betriebsspannung versorgt, und kann sich folglich nur aufladen, 
wenn dass Highside-Potential sich auf 0V befindet, also der untere Fet 
an und der obere aus ist.
In der Halbbrücken-Konstruktion ist also die Einschaltzeit des oberen 
Fet begrenzt. Bei einer Vollbrücke ergibt sich das Problem natürlich in 
beiden Zweigen, so dass hier dann das Tastverhältnis auf beiden Seiten 
begrenzt wird.
Bei wieviel Prozent das liegt, hängt sehr stark von deiner Frequenz und 
den Bootstrap-Komponenten ab.

Ich habe dir mal eine Application-Note von IR angehängt, da ist das drin 
erklärt und es werden auch Wege aufgezeigt, das Problem zu umgehen.

Wenn es um die Auswahl der Bootstrap Komponenten geht such mal nach dem 
Design-Tip DT 98-2a, da ist das noch etwas ausführlicher drin.

Ich hoffe, ich konnte die Sache etwas aufklären.

Gruß
Andreas

Autor: Florian (Gast)
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Hallo,

ich habe vor ein paar wochen einen Fullbride Motortreiber gebaut und es 
stimmt wirklich mit der Begrenzung. Durch Leckströme entlädt sich der 
Levelshift-Kondensator.(Mit diesem wird das Gate des Highside N-Kanal 
Fet ca 10V über Vcc gebracht. Wenn der sich entleert, steigt der 
Spannungsabfall über dem Fet, was der IRF als illegal erkennt und 
schaltet ihn ab. Also ich habe eine 1n4148 und einen 5uF 
Elektrolytkondensator benutzt und wenn mann den PWM Eingang des IRF auf 
+5V schaltet er nach ca einer Sekunde ab.Aber schreiben sie im 
Datenblatt und im appnote das man Bauteile mit niedrigen Leckstömen 
benutzen soll. Ich habe mal die Appnote angehangen.
Gruß
Florian

Autor: A. W. (wiwil)
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Tja, Anhang vergessen

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Zoltan wrote:

> @Axel
> Im Gokart Thread finde ich keine Info über die Puls/Pausen Verhältnis
> des IR2184.

Nun, ist auch nicht soo explizit genannt worden
Beitrag "Re: vernünftige IGBT Ansteuerung?"

Zitat draus:

Da die Highside die
Betriebsspannung zum Ansteuern mit den H/L Flanken des Ausgangssignals
aufstockt, kann ich wohl nur 98% Leistung fahren, um überhaupt noch
etwas an Umladezeit für den Boosterkondensator C2 zu "erhaschen".
Macht sich hier eine separate Aufstockung der Ansteuerspannung für die
Highside besser?

Antwort darauf:

"Macht sich hier eine separate Aufstockung der Ansteuerspannung für
die Highside besser?"

JA !


Wenn Du also Probleme mit dem Leckstrom bekommst, nimm keramische 
Kondensatoren und achte auf eine saubere Leiterplatte oder stocke die 
Spannung extern auf.

Autor: Zoltan (Gast)
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Danke für die AppNotes.

@Andreas
Auf S.13 wird ein CMOS NE555 als Ersatz-Frequenzgenerator verwendet, um 
bei 100% PWM noch den Bootstrap-Kondensator aufladen zu können. Das ist 
für meine Anwendung recht veil Aufwand. Ich habe vor Jahren einen 
Fahrtregler gebaut, der eine diskrete Ladungspumpe zur Erzeugeung der 
High Side Spannung enthielt. Lediglich der NE555 Oscillator war durch 
einen PWM des Atmega8 ersetzt worden.
(Siehe letzte Seite: 
http://www.mitglied.lycos.de/sgrad/PKS/Anleitung%2...)
Ich möchte diesmal aus Platzgründen möglichst nur Integrierte Bausteine 
verwenden.

Wichtiger als die 100% PWM ist mir aber der untere PWM-Bereich, wenn 
wenig Leistung abgeben wird. Der Sensored Brushless-Motor soll möglichst 
"feinfühlig" in den unteren Drehzahlbereichen steuerbar sein.

Kennt Ihr (leicht erhältliche) Integrierte Treiber, die den kompletten 
Bereich von 0..100% Puls-Pausen-Verhältnis(PPV) abdecken?

Autor: Jankey (Gast)
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ihr seid ja lustig, redet 100.0000 mal von euren PWM 
Teilerverhältnissen, es kommt nur auf die T[on] an, die sollte eine 
gewisse zeit nicht überschreiten da die Kap sich sonst selber entlädt 
...

Ein wenig kann man ja mit der Frequenz schon mogeln um das PWN 
Tastverhältniss zu erhöhen ...

Zoltan: Glaub mir sowas wirst du dir Aufwandtechnisch nicht mit 
N-Mosfets antun wollen ... oder würdest du einen DC DC Converter für 
300V oder mehr für deine Vorstufe einbauen?

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