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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik MOSFETs werden heiß - Brushlesscontroller


Autor: E. M a t t h i a s (hias)
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Hallo,

Ich baue gerade an einem Regler für einen Brushlessmotor.
Ich verwende dazu einen ATMega8 und 3 H-Brücken. Die Schaltung der
H-Brücke findet ihr im Anhang (geht leider nicht kleiner). Ich bestrome
die High-Side-MOSFETs während der High-Phase mit einer (Hardware) PWM.
Die Low-Side_FETs kommen dagegen ohne PWM aus.
Die Gate-Signale findet ihr ebenfalls im Anhang.
Die Signale entsprechen im Großen und Ganzen auch den Erwartungen.

Ich hab zum Testen an die drei Ausgänge der H-Brücken mit einer
Sternschaltung aus Widerständen beschaltet. Auch hier findet ihr wieder
das Signal an einen der Ausgänge. Auffällig ist hier eine Art
Entladekurve. Könnte diese vom Ausräumen der Gateladung stammen? Ist das
schädlich, wenn ja welche Gegenmaßnahmen sind zu treffen?

Weiterhin hab ich das Ganze mit dem Motor getestet. Auch hier wieder
Signal im Anhang. Komisch sind hier die ganzen Spikes deren Amplituden
bis ca 40V reichen. Meiner Vermutung nach sind diese in den
Induuktivitäten der Motorwicklungen begründet. Aber dazu haben die FETS
ja Dioden eingebaut?
Was kann ich dagegen tun?

Hauptproblem ist eigentlich, dass die FETs allesamt sehr heiß werden.
Das Ganze bereits kurz nach dem Anfahren des Motors, welcher nach der
Anfahrtsrampe noch ohne Kommutierung weiterläuft. Der Gesamtstrom liegt
dabei bei ca 1A (PWM 10%). Im Betrieb rechne ich mit ca 10A je nach
Last.

Was für Vorschläge habt ihr?

MfG Hias

Autor: JÜrgen Grieshofer (Firma: 4CKnowLedge) (psicom) Benutzerseite
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Bild funzt nicht...

Autor: E. M a t t h i a s (hias)
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Hier nochmal der Anhang

Autor: JÜrgen Grieshofer (Firma: 4CKnowLedge) (psicom) Benutzerseite
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Hm.. sieht in der Tat nicht sehr gut aus... versuch mal dem Highside 
Mosfet auch einen R vom Gate zum Source zu spendieren?

Also wenn MOSFET heiß werden, heißts Flanken steiler machen...

Autor: avion23 (Gast)
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@Jürgen
Wieso das? Der obere ist ein p-fet.

@ Eder Matthias
Welche Frequenzen haben die Mosfets denn? Deine Gate-Ansteuerung ist 
nicht das wahre.
Kontrollier mal die Versorgungsspannung mit dem Oszi auf shoot-throughs, 
am besten direkt an einer Halbbrücke. Funktioniert's denn im Leerlauf, 
d.h. ohne die Widerstände?

Autor: JÜrgen Grieshofer (Firma: 4CKnowLedge) (psicom) Benutzerseite
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avion23 wrote:
> @Jürgen
> Wieso das? Der obere ist ein p-fet.

Stimmt... immer diese verflixt kleinen Bilder ^^

Autor: Sven (Gast)
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Schon probiert R3 zu verkleinern ?

Gruß Sven

Autor: Bernd Rüter (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)
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Also,
meine Tips:

die PWM-Frequenz ist zu hoch,

die Ansteuerung der FETs ist Mist! Bei der Leistung sollte man die FET 
richtig hart rannehmen! Da gibt es passende Ansteuer-ICs.

Die integrierten Dioden in den Fets sind evtl. zu lahm. Externe schnelle 
Shottky-Dioden sind besser.

Evtl. kann es helfen, den unteren FET durchzusteuern, um die Diode zu 
ersetzen (überbrücken), weil der kleine RDSon besser ist als die Diode. 
Bei 10A ist das schon ein Unterschied - aber erst später.

Autor: E. M a t t h i a s (hias)
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Hallo!

Die PWM_Frequenz beträgt ca 16kHz. Die 6 Phasen werden in diesem 
Beispiel mit 400Hz durchgeschaltet.

Der Tipp mit der Versorgungsspannung ist heiß.
Im Anhang ein Bild. Open Versorgungsspannung 11.1V (Einstellung 2V/div)
Unten das PWM Signal im High-Pegel des High_Side_MOSFETs.

Es scheint dass das Signal der PWM auf die Versorgungsspannung 
überschlägt.
Ist das mit Shoot-Through gemeint?

Woher kommt das? Was kann man dagegen tun?

MfG
Hias

Autor: E. M a t t h i a s (hias)
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Hier nochmal so ein Spike der Versorgungsspannung im Detail.

Autor: E. M a t t h i a s (hias)
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Bernd Rüter wrote:
> Also,
> meine Tips:
>
> die PWM-Frequenz ist zu hoch,

16KhZ sind zu hoch? Um welchen Betrag soll ich da runtergehen?

> die Ansteuerung der FETs ist Mist! Bei der Leistung sollte man die FET
> richtig hart rannehmen! Da gibt es passende Ansteuer-ICs.

Also High-Side Treiber? Oder Treiber für beide MOS-Fets?
Hast du da eine Empfehlung für mich?

Danke Hias

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Hast du eine ausreichende Pause bei jedem Umschalten ? Durch den 
passiven Pullup am P Kanal schaltet dieser recht langsam.
Ansonsten hast du auch das Problem, dass der P Fet aufgrund der 
Millierkapazität einschaltet, sobald der Low Fet schaltet. Die Kopplung 
ist quasi ein CR Hochpass aus der Drain-Gate Kapazität und dem Gate 
Widerstand.

Autor: Sven (Gast)
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> die Ansteuerung der FETs ist Mist! Bei der Leistung sollte man die FET
> richtig hart rannehmen! Da gibt es passende Ansteuer-ICs.

Hier aus einem anderen aktuellen Thread auch ein Treiber zu sehen:

http://mitglied.lycos.de/llocked/Strommessproblem/...

Autor: E. M a t t h i a s (hias)
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Benedikt K. wrote:
> Hast du eine ausreichende Pause bei jedem Umschalten ?
> Durch den passiven Pullup am P Kanal schaltet dieser recht langsam.

Du sprichst das direkte umschalten vom High-Side in den Low-Side Mosfet 
an?
Bei der Ansteuerung eines BLDC-Motors ist da immer eine Pause gegeben, 
die von der Länge her genau der Länge der High bzw. Low-Phase entpricht.
Oben im Anhang (Bild oben rechts) sieht man dass zu einem bestimmten 
Zeitpunkt beide MOSFETs auf Low-Level (also hochohmig) sind. Diese Zeit 
muss ja reichen.


> Ansonsten hast du auch das Problem, dass der P Fet aufgrund der
> Millierkapazität einschaltet, sobald der Low Fet schaltet. Die Kopplung
> ist quasi ein CR Hochpass aus der Drain-Gate Kapazität und dem Gate
> Widerstand.

Was kann man dagegen tun?

Danke Hias

Autor: avion23 (Gast)
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Hi  Eder Matthias,

du wirst so leider nicht weiter kommen :( Ich nehme an, du hast versucht 
das ganze so klein wie möglich auf zu bauen, oder?

Erstmal musst du alle Fehlerquellen beseitigen. D.h. alle 
Versorgungsspannungen puffern, weil schon die Induktivität von ein paar 
cm Leiterbahn ausreichen, um die Versorgungsspannung einbrechen zu 
lassen. Puffern mit ~100nF, bei 16kHz mehr. Ein shoot-throughs ist 
übrigens ein Kurzschluss, wenn sowohl high als auch lowside einer 
Halbbrücke leiten.

Bei 16kHz brauchst du definitiv einen Mosfet-treiber. Grund dafür ist 
die große Kapazität des Gates. Es braucht schlicht zu lange, um sich 
aufzuladen. Währenddessen ist der Mosfet "unkontrolliert" und verbrennt 
zuviel Verlustleistung. Über einen pull-up Widerstand lässt sich da 
leider nichts mehr machen :(
Ein sehr gutes Paper zu MOsfettreibern findest du unter
http://focus.ti.com/lit/ml/slup169/slup169.pdf
Hier im Forum wird gerne die IRF 21?? Reihe empfohlen, wohl weil sie bei 
reichelt zu bekommen ist. Es gibt hier auch eine Wikiseite mit weiteren 
Empfehlungen.

Mit einem fertigen Treiber kannst du
- dead time einstellen um shoot-through zu verhindern
- n-mosfet als highside verwenden über bootstrapping
- kaum noch Umschaltverluste, Ströme von 2A zum Umladen sind keine 
Seltenheit
- höhere Frequenzen fahren


Wenn es nur ein Bastelprojekt ist, und dir viele rauchende Bauteile 
keine Kopfschmerzen machen kannst du auch einen arme-leute-treiber 
bauen. Totem-pole anordnung (siehe *.pdf) mit npn-pnp sowohl für low als 
auch für highside. Für die highside noch zusätzlich ein pnp-transistor, 
ebenfalls in emitterschaltung, als pegelwandler.
Dann hast du immer noch das Problem des Kurzschlusses im Umschaltmoment. 
Du könntest das innerhalb des atmega lösen, per software. Könntest...
Oder auch mit diode + transistor hinter dem PWM-Ausgung des µC. Das ist 
aber alles nichts sauberes.



Ist natürlich blöd, dass du fast alles neu machen musst. Man merkt, dass 
du dir viel Mühe gemacht hast, und zumindest die Auswertung sieht sauber 
aus. Aber diese Dinge funktionieren selten im ersten Anlauf, da schlägt 
Murphy voll zu :P

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Eder Matthias wrote:
> Benedikt K. wrote:
>> Hast du eine ausreichende Pause bei jedem Umschalten ?
>> Durch den passiven Pullup am P Kanal schaltet dieser recht langsam.
>
> Du sprichst das direkte umschalten vom High-Side in den Low-Side Mosfet
> an?
> Bei der Ansteuerung eines BLDC-Motors ist da immer eine Pause gegeben,
> die von der Länge her genau der Länge der High bzw. Low-Phase entpricht.
> Oben im Anhang (Bild oben rechts) sieht man dass zu einem bestimmten
> Zeitpunkt beide MOSFETs auf Low-Level (also hochohmig) sind. Diese Zeit
> muss ja reichen.

OK, das erklärt dann schonmal einen Teil der Wärme. Üblicherweise 
schaltet man High und Lowside FET abgwechseln im Takt der PWM. Dann muss 
der Strom nämlich nicht durch die Diode fließen, sondern fließt durch 
den Mosfet der einen sehr viel kleineren Widerstand hat.


>> Ansonsten hast du auch das Problem, dass der P Fet aufgrund der
>> Millierkapazität einschaltet, sobald der Low Fet schaltet. Die Kopplung
>> ist quasi ein CR Hochpass aus der Drain-Gate Kapazität und dem Gate
>> Widerstand.
>
> Was kann man dagegen tun?

Schau dir mal die Gatespannung des Highside FETs an, in dem Moment wo 
der Lowside FET einschaltet. Falls hier dann ein Spike in negativer 
Richtung zu erkennen ist, brauchst du einen besseren Gatetreiber.

Autor: E. M a t t h i a s (hias)
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Hallo!

Vielen Dank erstmal für die Antworten.
Die Gatespannung des HighSide Fets zeigt die angesprochenen Spikes.
Deshalb werd ich wohl einen besseren Treiber brauchen.

Ich hab mich mal bei IR umgesehen. Hab mal den ir2102 isn Auge gefasst.
Welchen Steuerstrom (bzw. Ausräumstrom) brauche ich in etwa?
In der Beispielschaltung im Datenblatt werden die beiden "Ausgänge" der 
MOSFETs nicht zusammengeschaltet, sondern getrennt "to load" geführt.
Kann ich diese auch zusammenschalten oder benötige ich da einen anderen 
Treiber? Ich brauch auf alle Fälle zwei getrennte Eingänge für Highside 
und Lowside.


>Eder Matthias wrote:
>> Benedikt K. wrote:
>>> Hast du eine ausreichende Pause bei jedem Umschalten ?
>>> Durch den passiven Pullup am P Kanal schaltet dieser recht langsam.
>>
>> Du sprichst das direkte umschalten vom High-Side in den Low-Side Mosfet
>> an?
>> Bei der Ansteuerung eines BLDC-Motors ist da immer eine Pause gegeben,
>> die von der Länge her genau der Länge der High bzw. Low-Phase entpricht.
>> Oben im Anhang (Bild oben rechts) sieht man dass zu einem bestimmten
>> Zeitpunkt beide MOSFETs auf Low-Level (also hochohmig) sind. Diese Zeit
>> muss ja reichen.

>OK, das erklärt dann schonmal einen Teil der Wärme. Üblicherweise
>schaltet man High und Lowside FET abgwechseln im Takt der PWM. Dann muss
>der Strom nämlich nicht durch die Diode fließen, sondern fließt durch
>den Mosfet der einen sehr viel kleineren Widerstand hat.

Ich habe das so verstanden, dass immer eine Wicklung unbestromt bleibt 
und ich dann hier mit z.B. einer virtuellen Masse verglichen den 
Zeitpunkt der Kommutierung zu bestimmen.
Wenn ich eine Phase anschaue, dann ist doch die Folge: High-Side driven, 
not driven, Low-Side driven, not driven , High-Side driven..... die 
anderen beiden Phasen entsprechend versetzt.

Hias

Autor: avion23 (Gast)
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>Ich habe das so verstanden, dass immer eine Wicklung unbestromt bleibt
>und ich dann hier mit z.B. einer virtuellen Masse verglichen den
>Zeitpunkt der Kommutierung zu bestimmen.
>Wenn ich eine Phase anschaue, dann ist doch die Folge: High-Side driven,
>not driven, Low-Side driven, not driven , High-Side driven..... die
>anderen beiden Phasen entsprechend versetzt.

Hast du dabei die PWM bedacht? Der Strom fließt ja nach dem abschalten 
weiter, dafür brauchst du Freilaufdioden. Mein Vorposter meinte 
wahrscheinlich, dass du dafür die Mosfets benutzen kannst und um die 
Verlustleistung zu reduzieren noch aktiven Freilauf verwenden sollst.

Autor: E. M a t t h i a s (hias)
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Hallo!

Ich hab eine H-Brücke mit dem IR2101 versucht umzusetzen.
Der Schaltplan findet sich im Anhang. Besonders bei der Diode und den 
Kapazitäten bin ich mir nicht sicher.
Gibts Verbesserungsvorschläge?

>Hast du dabei die PWM bedacht? Der Strom fließt ja nach dem abschalten
>weiter, dafür brauchst du Freilaufdioden. Mein Vorposter meinte
>wahrscheinlich, dass du dafür die Mosfets benutzen kannst und um die
>Verlustleistung zu reduzieren noch aktiven Freilauf verwenden sollst.

Es fließt bei der nicht getriebenen Phase ein Strom, der in der 
induzierten Spannung der Motorwicklung begründet liegt. Diesen Strom 
möchte ich nutzen um den Zeitpunkt der Kommutierung zu bestimmen. Wenn 
ich dann also auch das Low-Side-FET schalte, dann kann ich diese 
Spannung nicht mehr messen.
Ich glaub ich versteh da was falsch. Könnt ihr mir auf die Sprünge 
helfen?

MfG Hias

Autor: Spess53 (Gast)
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Hi

C6 ist falsch angeschlossen.

MfG Spess

Autor: E. M a t t h i a s (hias)
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...peinlich :)

Autor: avion23 (Gast)
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Ich bin kein Fachman, aber da kein anderer schreibt...

Die Gatewiderstände R1, R2 würde ich auf 10Ω verringern. Diese sollen ja 
nur verhindern, dass sich aus der Zuleitungsinduktivität und der 
Gatekapazität ein Schwingkreis bildet. Du möchtest ja schöne harte 
Flanken haben :=)

Sind R3, R4 wirklich so notwendig? Sieht nach Angstwiderständen aus. 
Wenn es solche sind, würde ich sie größer machen, I_max=20mA. Sonst 
weglassen.

Für C6 brauchst du keinen Tantal. Probier erstmal einen normalen 
Elektrolyt, dann low-ESR. Es kann sein, dass du Probleme mit dem 
Leckstrom bekommst, ich vermute aber eher nicht.

Gut, dass du C7 zum blocken drin hast :) Ich würde aber die Mosfets T1, 
T2 auch noch etwas absichern, vielleicht mit so 200nF - 1µF? Kenne mich 
nicht so gut aus.

Es wäre noch zu überlegen, ob du verschiedene Mosfets für high- und 
lowside  verwendest. Der untere wird ja eher statisch geschaltet, d.h. 
die Umschaltverluste sind vernachlässigbar (C_Gate, C_Drain, C_Source 
kann hoch sein), dafür würde ich auf niedrige statische Verluste setzen 
(R_DS_on klein).
Kann sein, dass das durch den aktiven Freilauf wieder anders aussieht. 
Denk zumindest mal drüber nach, vielleicht sagt noch jemand anders etwas 
dazu.

Der obere schaltet dafür mehr, also auf geringe Schaltzeiten achten. Mit 
dem neuen Treiber würde ich auf eine PWM-Frequenz größer als 16kHz 
gehen, dann arbeitet dein Motor (wahrscheinlich) effektiver.

Autor: E. M a t t h i a s (hias)
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avion23 wrote:
> Ich bin kein Fachman, aber da kein anderer schreibt...
Hi!

Danke erstmal

> Die Gatewiderstände R1, R2 würde ich auf 10Ω verringern. Diese sollen ja
> nur verhindern, dass sich aus der Zuleitungsinduktivität und der
> Gatekapazität ein Schwingkreis bildet. Du möchtest ja schöne harte
> Flanken haben :=)

Genau. Ich hab einfach einen kleinen Wert genommen. Werd aber dann 
lieber 10 Ohm verwenden.

> Sind R3, R4 wirklich so notwendig? Sieht nach Angstwiderständen aus.
> Wenn es solche sind, würde ich sie größer machen, I_max=20mA. Sonst
> weglassen.

Exakt. Hab ich nur zur Sicherheit eingebaut. Werd sie leicht erhöhen.

> Für C6 brauchst du keinen Tantal. Probier erstmal einen normalen
> Elektrolyt, dann low-ESR. Es kann sein, dass du Probleme mit dem
> Leckstrom bekommst, ich vermute aber eher nicht.

Die low-ESR Dinger sind leider nicht so einfach zu beschaffen wie 
Tantals.
Außerdem muss die Elektronik später ziemlich flach werden, das scheiden 
leider Elkos aus. Deshalb die Tantals. Die Frage ist, ob der Wert 
passt!?

> Gut, dass du C7 zum blocken drin hast :) Ich würde aber die Mosfets T1,
> T2 auch noch etwas absichern, vielleicht mit so 200nF - 1µF? Kenne mich
> nicht so gut aus.

Wie genau sollten die dann verschaltet werden?

> Es wäre noch zu überlegen, ob du verschiedene Mosfets für high- und
> lowside  verwendest. Der untere wird ja eher statisch geschaltet, d.h.
> die Umschaltverluste sind vernachlässigbar (C_Gate, C_Drain, C_Source
> kann hoch sein), dafür würde ich auf niedrige statische Verluste setzen
> (R_DS_on klein).
> Kann sein, dass das durch den aktiven Freilauf wieder anders aussieht.
> Denk zumindest mal drüber nach, vielleicht sagt noch jemand anders etwas
> dazu.
>
> Der obere schaltet dafür mehr, also auf geringe Schaltzeiten achten. Mit
> dem neuen Treiber würde ich auf eine PWM-Frequenz größer als 16kHz
> gehen, dann arbeitet dein Motor (wahrscheinlich) effektiver.

Da hab ich leider keine Ahnung und muss auf weitere Antworten hoffen ;)

MfG Hias

Autor: avion23 (Gast)
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>Die low-ESR Dinger sind leider nicht so einfach zu beschaffen wie
>Tantals.
>Außerdem muss die Elektronik später ziemlich flach werden, das scheiden
>leider Elkos aus. Deshalb die Tantals. Die Frage ist, ob der Wert
>passt!?

Als Richtwert lese ich überall 100*Gatekapazität. Mit deinen 3.3µF bist 
du also gut dabei. Schau auch nochmal ins Datenblatt, da muss das doch 
drinstehen?
Ich habe viel schlechtes über Tantals gelesen, z.B. dass man sie nicht 
mit hohen Strömen belasten darf usw. Es gibt SMD-Kondensatoren zu 
kaufen, die sind nicht wirklich hoch.

>> Gut, dass du C7 zum blocken drin hast :) Ich würde aber die Mosfets T1,
>> T2 auch noch etwas absichern, vielleicht mit so 200nF - 1µF? Kenne mich
>> nicht so gut aus.

>Wie genau sollten die dann verschaltet werden?

Der Hintergrund ist folgender: Wenn du auf einmal 10A mit deinem Mosfet 
einschaltest, wirken die Leiterbahnen als Induktivität. Dadurch bricht 
die Spannung ein und du hast Effekte wie Ringing. Also genau der selbe 
Grund, warum man auch Blockkondensatoren für einen µC benutzt.
Deswegen würde ich die Versorgungsspannung Vcc, Gnd mit einem weiteren 
Kondensator puffern, aus dem sich die Halbbrücke dann bedienen kann. Es 
sollte also möglichst nah am Drain des highside-fets und am Source vom 
lowside-fet angebracht werden.
Macht nur keiner...


Ansonsten noch viel Spaß :) Sieht gut aus, was du da machst.

Autor: E. M a t t h i a s (hias)
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avion23 wrote:
> Als Richtwert lese ich überall 100*Gatekapazität. Mit deinen 3.3µF bist
> du also gut dabei. Schau auch nochmal ins Datenblatt, da muss das doch
> drinstehen?
> Ich habe viel schlechtes über Tantals gelesen, z.B. dass man sie nicht
> mit hohen Strömen belasten darf usw. Es gibt SMD-Kondensatoren zu
> kaufen, die sind nicht wirklich hoch.

Hmm im Datenblatt steht nix drin, aber ich hab ein App-Note von IRF 
gefunden dass allgemein das Bootstrapping beschreibt, da ist eine Formel 
drin mit der ich auf ca 1,2µF komme (allerdings hab ich da schon 
großzügig gerechnet). Muss also passen.
Du meinst Chip-Elkos? Da gäbs zumindest ein paar Typen bei Reichelt 
(aber keine Low-ESR-Typen).


>>> Gut, dass du C7 zum blocken drin hast :) Ich würde aber die Mosfets T1,
>>> T2 auch noch etwas absichern, vielleicht mit so 200nF - 1µF? Kenne mich
>>> nicht so gut aus.
>
>>Wie genau sollten die dann verschaltet werden?
>
> Der Hintergrund ist folgender: Wenn du auf einmal 10A mit deinem Mosfet
> einschaltest, wirken die Leiterbahnen als Induktivität. Dadurch bricht
> die Spannung ein und du hast Effekte wie Ringing. Also genau der selbe
> Grund, warum man auch Blockkondensatoren für einen µC benutzt.
> Deswegen würde ich die Versorgungsspannung Vcc, Gnd mit einem weiteren
> Kondensator puffern, aus dem sich die Halbbrücke dann bedienen kann. Es
> sollte also möglichst nah am Drain des highside-fets und am Source vom
> lowside-fet angebracht werden.
> Macht nur keiner...

Das heißt ein C von Drain-High-Side zu Source-Low-Side in der 
Größenordnung  von 470N?

> Ansonsten noch viel Spaß :) Sieht gut aus, was du da machst.
Danke :)

Autor: E. M a t t h i a s (hias)
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Hallo!

Ich hab die "neue" Schaltung aufgebaut und erste Tests gemacht.
Wenn ich den Eingang für das HighSide-Fet auf High lege, kann ich am 
Ausgang (Source HighSide Fet) eine Spannung in höhe der Betriebsspannung 
(12V). Diese sinkt aber nach ca 2s auf ca 9,8V ab. Ist das normal? Wenn 
ja warum ist das so?

MfG Hias

Autor: E. M a t t h i a s (hias)
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Hallo!

Kann das mit dem Kondensator zusammenhängen? Ist der in dieser Zeit 
entladen. Somit kann die Ladungspumpe die höhere Spannung nicht mehr 
liefern und die Mosfet steuert nicht mehr voll durch?
Oder hab ich schlichtweg einen Hardwarefehler?

Hias

Autor: Dieter Werner (dds5)
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Deine Vermutung deutet in die richtige Richtung, der Bootstrap 
Kondensator wird nur geladen wenn der Treiber den FET taktet.

Autor: avion23 (Gast)
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Bootstrapping funktioniert nur bei einem Duty Cycle von ~ 5%-95%.

Autor: Ramon Estana (pedalizer)
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Hallo Hias,

ich wollte mal fragen, ob deine Schaltung jetzt funktioniert, oder ob du 
immer noch Probleme hast damit. Ich selber baue grade ein E-Bike und 
habe ebenfalls Probleme mit heiß werdenden Mosfets. Mit der Ansteuerung 
a la IR2102 habe ich allerdings kein großes Glück, denn der Strom durch 
die Schaltung ist sehr hoch verglichen mit meiner herkömmlichen 
Schaltung (alte Schaltung siehe Anhang). Vielleicht postest du mal deine 
endgültige Lösung.

Viele Grüße,
Pedalizer

Autor: Bernd Rüter (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)
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Immer, wenn ich solche Ansteuerungen der Leistungs-FETs sehe, die über 
kOhm-Widerstände an den Gates geht, ist auch die Rede von heißen FETs.
Warum gibt es eigentlich Treiber, die die Gates mit 0,5A bis 2A 
"befeuern" ?
2kOhm lassen eben nur mA zu - das ist zu langsam ! Der FET muß heiß 
werden.

Autor: Ramon Estana (pedalizer)
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Hallo Bernd,

OK, das habe ich schon verstanden. Aber - abgesehen von den heissen FETs 
- läuft der Motor sehr ruhig und recht schnell. Mit der neuen Schaltung 
(siehe Anhang) läuft der Motor nicht so schnell, jedoch benötigt die 
Schaltung deutlich mehr Strom. Ich hab leider keine Idee, warum. Der 
Treiber-IC funktioniert zusammen mit den beiden FETs mit ohmschen 
Widerständen problemlos.

Autor: Bernd Rüter (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)
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Was mag denn VCC sein ????
Und welches IC ?

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Schaltest du mit 50MHz, oder wieso verwendest du ALS ICs?

Autor: Ramon Estana (pedalizer)
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VCC ist eine 12V-Versorgung. Das IC ist der IR2102. Die Schaltfrequenz 
liegt bei ca. 60 kHz. Die ALS-ICs hatte ich noch in der Schublade...

Autor: Bernd Rüter (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)
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60kHz ?
Bischen viel !

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Ja, üblich sind irgendwas um die 10-30kHz.
Bei 60kHz dürfte der Motor auch deutlich warm werden durch die Verluste 
im Eisen.
Wenn das Layout ok ist, dann sollte die Schaltung ansonsten eigentlich 
funktionieren.

Autor: Ramon Estana (pedalizer)
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OK, ich werde die Frequenz mal auf 30 kHz herabsetzen. Trotzdem 
interessiert mich die Frage, wieso das mit dem IR2102 nicht wie erwartet 
läuft. Könnte der Boostrap-C zu klein sein? Die Flanken der FET-Gates 
bei der Ansteuerung der rein ohmschen Last und dem IR2102 sind perfekt 
steil. Sobald jedoch der Motor dranhängt, läuft es nicht mehr richtig.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Der IR2102 ist jetzt nicht unbedingt der stärkste Treiber, aber IRF540 
haben auch relativ kleine Gateladungen im vergleich zu modernen 
Leistungsmosfets.
Eigentlich sollten 220nF ausreichen. Wie groß ist denn deine maximale 
Einschaltdauer des Highside Fets?

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