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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Vollbrücke, wo kondensatoren einbauen?


Autor: Stefanie B. (sbs)
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Hallo!

Ich habe heute das erste Mal eine Vollbrücke aufgebaut.

Dazu habe ich zwei HalbbrückentreiberICs IR2110 genommen und einen davon 
dann invertiert angesteuert.
Das Signal ist noch variabel, wird von einem 555 erzeugt.
(~60-600kHz einstellbar, DC=50%)

Als Mosfets habe ich IRFP460LC genommen.
Die Eingangsspannung habe ich mit mit einem Folienkondensator 
stabilisiert.

Die Brücke funktioniert soweit.

Aber das mein Radio rauscht beim Betrieb der Brücke.
Das liegt m. E. an den Oberwellen, die erzeugt werden.

JETZT die eigentliche Frage:  :)

Wo baut man am besten Kondensatoren ein, um die Oberwellen und 
Schwingungen zu unterdrücken?
Und welche Werte nimmt man optimalerweise?
Soll die Impedanz der Versorgungsspannung eher kapazitativ oder induktiv 
sein?

Gruss
Stefan

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Stefan B. wrote:

> Aber das mein Radio rauscht beim Betrieb der Brücke.
> Das liegt m. E. an den Oberwellen, die erzeugt werden.

Ich würde eher vermuten, das liegt an vielen, sehr kurzen Kurzschlüssen 
bei jedem Umschalten. Hatte ich auch mal. Im Umkreis von fast 100m war 
der Radioempfang fast komplett weg (wurde mir nacher erzählt). Ich habe 
dies erst bemerkt, als nach wenigen Minuten die Mosfets explodiert sind.

Autor: Stefanie B. (sbs)
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Naja die Mosfets werden nicht warm, also müssen die Kurzschlüsse schon 
sehr kurz sein.

Wie kann man messen, ob ein Kurzschluss entsteht?
(Ja, ich habe ein Osziloskop...)

Gruss
Stefan

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Stefan B. wrote:
> Naja die Mosfets werden nicht warm, also müssen die Kurzschlüsse schon
> sehr kurz sein.

Sehr kurz -> sehr hohe Frequenz

> Wie kann man messen, ob ein Kurzschluss entsteht?
> (Ja, ich habe ein Osziloskop...)

Eine Möglichkeit wäre beide Gatespannung gleichzeitig zu betrachten (das 
geht nur, wenn die Betriebsspannung fehlt und der Ausgang nach Masse 
kurzgeschlossen ist, so dass der Highside FET mit Source auf dem 
gleichen Potential liegt wie der Lowside. Es sollte dann keinen 
Zeitpunkt geben, an dem beide Gatespannung gleichzeitig mehr als etwa 2V 
haben.

Eine weitere Möglichkeit wäre die Messung des Stromes. Einfach in der 
Source Leitung des unteren Fets messen. Wenn bei jedem Umschalter ein 
deutlicher Spike zu sehen ist, dann hast du jedesmal einen Kurzschluss. 
Falls möglich, schließe dabei die GND Leitung vom IR2110 direkt an 
Source an, so dass du den Gatestrom nicht mitmisst.

Autor: derwarze (Gast)
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Der IR2110 hat doch eine eingebaute Totzeit, oder irre ich mich da.
Damit kommt es sicher nicht zu Kurzschlüssen.

Ich blocke an jeder Brücke die Betriebsspannung direkt an den FET's mit 
einem 100µF keko und die ganze Brückenschaltung mit 470-2200µF Elko ab. 
Bisher hat das gereicht. Der Abblockkondi für die IR2110 muss natürlich 
auch sein.

Durchaus möglich das der 555 die Störimpulse produziert. Sieh Dir mal 
die Ausgangsspannung des 555 und VCC an.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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derwarze wrote:
> Der IR2110 hat doch eine eingebaute Totzeit, oder irre ich mich da.

Ich kann zumindest nichts in der Art im Datenblatt lesen. Den 
Timingwerten und dem Blockdiagramm nach, sieht es auch nicht so aus.

> Damit kommt es sicher nicht zu Kurzschlüssen.

Selbst wenn es eine Totzeit gäbe, dann könnte man durch zu große 
Gatewiderstände immer noch Kurzschlüsse verursachen (hatte ich auch 
mal). Daher schaltet man meist Dioden parallel zu den Gate Widerständen, 
um die Abschaltzeit kürzer zu machen, als die Einschaltzeit.

Autor: Gast23 (Gast)
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Ganz klar, messen!

2x Gate Signal
1x Brückenstrom, low side
1x Spannung Brückenmitte

natürlich brauchst du zum Messen des High-Side-Gates einen 
Differenztastkopf

Autor: Stefanie B. (sbs)
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>Der IR2110 hat doch eine eingebaute Totzeit, oder irre ich mich da.
>Damit kommt es sicher nicht zu Kurzschlüssen.

Das denke ich auch
Im Datenblatt steht:

*Matched propagation delay for both channels
*ton/off (typ.) 120 & 94 ns

Also die On-Verzögerung ist ca 30ns größer.

> Es sollte dann keinen
>Zeitpunkt geben, an dem beide Gatespannung gleichzeitig mehr als etwa 2V
>haben.

Die Graphen der Gate-Sourespannungen der Mosfets schneiden sich bei 
2Volt.
Wenn ich den Bereich von 1-3Volt betrachte, sind beide Mosfets für ca 
40-60ns in diesem Bereich.

>Ich blocke an jeder Brücke die Betriebsspannung direkt an den FET's mit
>einem 100µF keko
Wo ist "direkt an den FET's" ? Vds?

>und die ganze Brückenschaltung mit 470-2200µF Elko ab.
>Bisher hat das gereicht.
Da habe ich einen 0,33 µF Folienkondensator eingebaut.

>Der Abblockkondi für die IR2110 muss natürlich
>auch sein.

Ich habe an jedem IC sowohl 100nF Kerko als auch 10µF Elko.

>Durchaus möglich das der 555 die Störimpulse produziert. Sieh Dir mal
>die Ausgangsspannung des 555 und VCC an.

Die Signale des 555 sind sooo rechteckig, rechteckiger gehts nimmer ;-)
Vcc könnte ich noch messen.

>Selbst wenn es eine Totzeit gäbe, dann könnte man durch zu große
>Gatewiderstände immer noch Kurzschlüsse verursachen (hatte ich auch
>mal). Daher schaltet man meist Dioden parallel zu den Gate Widerständen,
>um die Abschaltzeit kürzer zu machen, als die Einschaltzeit.

Gatewiderstände sind bei mir 10 Ohm.
Als Dioden wären 4148 gut?

>Ganz klar, messen!
Ja, mache ich, aber alleine werde ich nicht schlau draus.
Ich werde die Bilder dann mal hochladen und zur Diskussion stellen.

Übrigens: Ich habe bisher keine Last angeschlossen, dh. eigentlich 
betreibe ich nur zwei Halbbrücken.


Gruss
Stefan

Autor: Jan Enenkel (Firma: Austriamicrosystems AG) (jankey)
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wie gross sind deine Widerstände vor den Gates der HauptFETs?

Autor: rene (Gast)
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Das Ganze natuerlich auf einem Steckbrett. Mit ueppigen kabeln ? Die PWM 
geht bis yur Last , welche auch an langen Kabeln haengt.

Autor: Stefanie B. (sbs)
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>wie gross sind deine Widerstände vor den Gates der HauptFETs?
 10 Ohm

>Das Ganze natuerlich auf einem Steckbrett.
 Naja kupferkaschierte Hartpapier-Lochrasterplatine

>Mit ueppigen kabeln ? Die PWM geht bis yur Last , welche auch an langen >Kabeln 
haengt.

Wie geschrieben, da ist noch überhaupt keine Last angeschlossen.

Ich habe mal ein paar Bilder angehängt.

Autor: Stefanie B. (sbs)
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und hier habe ich die Bilder des Osziloskopes.

Gruss
Stefan

Autor: Spess53 (Gast)
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Hi

Wenn ich mir deine Gate-Signale ansehe, wurde ich nicht ausschliessen, 
das beide Transistoren kurzzeitig gegeneinander arbeiten. Für einen 
sauberen Betrieb sollte zwischen den H-Zuständen eine deutliche Lücke 
(Todzeit) zu sehen sein.
Evtl. helfen schon kleine Kondensatoren (unterer pF-Bereich) an den 
Gateanschlüssen.

MfG Spess

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Ja, das sehe ich auch so. Auch die Überschwinger an den Flanken des 
Ausgangssignals deuten auf einen Kurzschluss hin.
Schalte also mal eine Diode (am besten igendeine schnelle, z.B. eine 
1-2A Schottky) parallel zu dem Gatewiderstand)

Autor: Stefanie B. (sbs)
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Soll ich den Gatewiderstand dann auch noch vergrößern?

Gruss
Stefan

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Ich würde den so lassen, die Signale sind schon rund genug. Mit 
angelegter Betriebsspannung werden die Gatesignale noch mehr verzerrt, 
aufgrund der Millerkapazität.
Eventuell ist auch ein stärkerer Treiber als ein IR2110 nötig.

Autor: Spess53 (Gast)
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Hi

>Ich würde den so lassen, die Signale sind schon rund genug. Mit
>angelegter Betriebsspannung werden die Gatesignale noch mehr verzerrt,

Vorneweg. Wir bauen in unserer Firma PWM-Verstärker im KW-Bereich.

Ein anderer Entwickler hatte mal den Ehrgeiz, die Ansteuerungssignale so 
sauber (rechteckig) wie möglich zu bekommen. Der Erfolg war, das die 
Endstufen immer häufiger explodiert sind (kann man bei der 
Stromversorgung fast wörtlich nehmen) und die Störungen massiv 
zugenommen haben.
Für die Ansteuerung vom Mosfets gibt es keine pauschalen Antworten.
Ich würde auf jedem Fall ein Todzeitglied einzusetzen. Einfach ein 
And-Gatter (möglichst mit Schmittrigger-Eingängen) und einem RC-Glied an 
einem Eingang.

MfG Spess

Autor: Stefanie B. (sbs)
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Hallo,
da bin ich wieder.

Das Eingangssignal wird zuerst durch zwei 74LS86 ( XOR ) gejagt.
Ein XOR ist noch auf Masse gelegt, das andere auf Vcc.
Daddurch habe ich ja zwei Signale, die genau invertiert gegeneinander 
sind.

Und diese beiden Signale kann ich doch dann mit einer 
Einschaltverzögerung
an die IR2110 weiterleiten?

 Signal vom XOR   .---|<----.
                  |  ___    |
         ---------o-|___|---o--------  Signal an IR2110
                            |
                            |
                           ---
                           ---
                            |
                            |
                           ===
                           GND
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

Das dürfte doch dann durch die Schmitttrigger (schreibt man das mit 3 
't' ?) des IR2110 erkannt werden.

Zur Totzeit ansich: Welche Richtwerte nimmt man da so?
ich hab jetzt T=R * C so dimensioniert, dass 100nSekunden Verzögerung 
drin sein sollten.

Gruss
Stefan

Autor: Spess53 (Gast)
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Hi

Würde ich einfach ausprobieren. Du musst sowieso einen Kompromiss 
zwischen Sicherheit und Leistungseinbuße finden. Und gerade bei 
Kondensatoren sind die Toleranzen recht hoch. Wir benutzen dafür richtig 
teure 1%-Kondensatoren.
Statt der XOR-Gatter hätten auch Inverter gelangt (keine Kritik, nur 
persönliche Meinung).
Bei der Schreibweise kann ich dir auch nicht helfen. Ich benutze die 
sparsame Variante. Die andere sieht irgenwie blöd aus.

MfG Spess

Autor: Snt Opfer (snt-opfer)
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Ehm, Todzeit ja, aber vorsichtig.

Es gibt zwar weniger Überschneidung, aber die Sperrverzugszeit (trr) der 
Inversdiode des IRFP460LC wird ein Problem bleiben, typ. 570ns, max. 
860ns.
Das ist eine Ewigkeit, Abhilfe können schnelle (Schottky) Dioden, extern 
als Bypass, bringen.

Oder besseren Fet suchen, und dabei auch die "Body-Diode" beachten !

BTW:
Ferritperlen an Drain und Source können die EMV Störungen etwas dämpfen.

Autor: Stefanie B. (sbs)
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Ich habe die GateWiderstände jetzt auf 15 Ohm erhöht.
Dadurch habe ich weniger Amplitude bei den Schwingungen an den Gates.

>Statt der XOR-Gatter hätten auch Inverter gelangt (keine Kritik, nur
persönliche Meinung).

Interessant...
Nur: Wie sieht die Beschaltung aus, dass die Durchlaufzeit beider 
Signale gleich groß ist?
Muss nicht in einer Seite ein Inverter mehr sein? (und dadurch ~30ns 
Phasenverschiebung?)

Weil ich keine Lösung zu diesen Fragen habe, habe ich die XORs benutzt.
Da hat man für beide Signale die gleiche Laufzeit, weil genau die 
gleichen Gatter benutzt werden.

Zum Thema Totzeit:
Die 100ns reichen scheinbar aus. Das Ausgangssignal ist "relativ" 
schwungungsfrei, d.h. m. E. sind keine Shootthroughs drin.

Zu den Freilaufdioden:
Ich habe schon welche eingebaut.
Bisher sind das BY 500/1000 von Reichelt.
(trr < 200 ns, Vf= 1V @ 3A)

Im Datenblatt des IRFP460LC steht über die interne Diode:
Diode Forward Voltage max 1.8 V

Reicht jetzt so eine BY500/1000 aus, oder sollte ich doch besser eine 
echte Schottkydiode nehmen?

Gruss
Stefan

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Stefan B. wrote:

> Interessant...
> Nur: Wie sieht die Beschaltung aus, dass die Durchlaufzeit beider
> Signale gleich groß ist?
> Muss nicht in einer Seite ein Inverter mehr sein? (und dadurch ~30ns
> Phasenverschiebung?)
>
> Weil ich keine Lösung zu diesen Fragen habe, habe ich die XORs benutzt.
> Da hat man für beide Signale die gleiche Laufzeit, weil genau die
> gleichen Gatter benutzt werden.

Schau dir mal das Datenblatt von einem HC86 an, da sieht man, dass beim 
Invertierten Zustand auch ein Gatter mehr im Weg ist...
Mit einem Flipflop kann man viel besser solche Signale erzeugen, da 
diese Prinzipbedingt immer Q und Q\ als Ausgang haben. Die haben dann 
garantiert auch exakt 50% Tastverhältnis.

> Zu den Freilaufdioden:
> Ich habe schon welche eingebaut.
> Bisher sind das BY 500/1000 von Reichelt.
> (trr < 200 ns, Vf= 1V @ 3A)

Etwas zu langsam. Bei 500kHz sollte es irgendwas im Bereich <100ns sein. 
Ich nehme gerne die BYT79 oder auch HFA25PB60, obwohl die ziemlich 
oversized ist (ich habe halt eine Stange davon rumliegen).

> Reicht jetzt so eine BY500/1000 aus, oder sollte ich doch besser eine
> echte Schottkydiode nehmen?

Wenn du eine Schottky Diode mit >100V bekommst, kannst du die gerne 
einsetzen. (Außer einigen neueren auf SiC basierenden Dioden gibt es 
nänlich keine Schottkys mit >100V).

Autor: Stefanie B. (sbs)
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Ok, erst mal vielen Dank euch allen!
insbesondere dir Benedikt K!

Ich beziehe mich auf das Datenblatt
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/15...
Seite 4

Ich sehe da kein Gatter das mehr benutzt wird im invertierten Zustand, 
da alle Gatter durchlaufen werden müssen.

>Mit einem Flipflop kann man viel besser solche Signale erzeugen, da
>diese Prinzipbedingt immer Q und Q\ als Ausgang haben. Die haben dann
>garantiert auch exakt 50% Tastverhältnis.

Ok, dann muss ich wohl mehr über meinen Verwendungszweck erzählen:
Mein Ziel ist es eine elektronisch angesteuerte Teslaspule.
Dazu habe ich den Schaltplan von folgender Seite
http://users.tkk.fi/~jwagner/tesla/SSTC/selfreso-s...
genommen.
Das Problem das ich mit FFs sehe, ist die Frequenzhalbierung, die durch 
die Flipflops hervorgerufen wird.

Gruss
Stefan

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Stefan B. wrote:
> Ok, erst mal vielen Dank euch allen!
> insbesondere dir Benedikt K!
>
> Ich beziehe mich auf das Datenblatt
> http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/15...
> Seite 4
>
> Ich sehe da kein Gatter das mehr benutzt wird im invertierten Zustand,
> da alle Gatter durchlaufen werden müssen.

Schau dir mal Fig 5 an. (Es kann natürlich sein, dass ich mich auch irre 
und die Schaltung nur zum besseren Verständnis so gezeichnet ist, und in 
Wirklichkeit im IC ganz anderst realisiert ist):
Sagen wir mal B liegt auf Low, dann durchläuft das Signal A die beiden 
Inverter und das obere AND, also 3 Gatter + die 2 am Ausgang. Ist B 
dagegen high, durchläuft A ein Inverter, das untere AND und die beiden 
am Ausgang, also 2 Gatter.

> Ok, dann muss ich wohl mehr über meinen Verwendungszweck erzählen:
> Mein Ziel ist es eine elektronisch angesteuerte Teslaspule.

Das habe ich mir fast schon gedacht...
Da bei einer gut abgestimmten TC die Mosfets im Stromnulldurchgang 
schalten, kann man die Totzeiten etwas größer machen, als unbedingt 
notwendig. Sobald die Spule aber verstimmt wird, dann braucht man sehr 
gute Reverse Dioden, ansonsten kracht es.

Falls du diese Seite noch nicht kennst, das ist meiner Meinung nach die 
absolut beste Theorie und Grundlagenseit zu SSTC:
http://www.richieburnett.co.uk/tesla.shtml

> Das Problem das ich mit FFs sehe, ist die Frequenzhalbierung, die durch
> die Flipflops hervorgerufen wird.

Dann musst du eben den Takt am Anfang doppelt so hoch machen (z.B. mit 
einem Oszillator aus (H)CMOS ICs).


Die IR2110 sind meiner Meinung nach für 500kHz und so fette Mosfets 
etwas unterdimensioniert. Ich hatte diese anfangs auch bei meiner SSTC 
eingeplant, aber da die ICs in kürzester Zeit sehr heiß wurden, bin ich 
auf diskrete Mosfet Treiber umgeschwenkt. Mein momentaner Aufbau besteht 
aus einem Übertrager mit 2 Sekundärwicklungen, von denen eine 
vertauschte Wickelrichtung hat, um die Gegenphasigen Gatesignale zu 
erzeugen. Allerdings gehe ich mit den Signalen nicht direkt auf die 
Mosfets, sondern richte die Spannung erst noch zu etwa +/-15V gleich und 
versorge damit eine  Treiberstufe aus 2 Transistoren. Damit entkoppele 
ich die kapazitiven Gates von dem induktiven Übertrager. Die Gatesignale 
sind dann ziemlich rechteckig.
Angesteuert wird der Übertrager in Vollbrücke von zwei Mosfet Treibern. 
Deren gegenphasiges Signal erzeuge ich ganz normal per Inverter. Dessen 
Verzögerung hat hier den Vorteil, dass beide Signale kurzzeitig den 
selben Pegel haben, was am Ende eine kurze Totzeit bei der Mosfet 
Ansteuerung ergibt.
Also ähnlich der Schaltung bei dem von dir geposteten Link.
Das Ansteuersignal erzeuge ich mit einem 4046, der nur als Oszillator 
verwendet wird. So kann ich den Bereich 150kHz bis 400kHz stufenlos 
durchlaufen.

Autor: Snt Opfer (snt-opfer)
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Moin,
"normale" Schottkys gibts bis 200V (MBR20200), danach wirds in der Tat 
eng.
Alternative wäre eingeschränkt die genialen SiC - Dioden (zB. bei 
Infineon schauen, Digikey hat sie in 10er Packs, teuer), die haben 
keinen Sperrverzug, aber die Vorwärtsspannung ist nicht gerade niedrig 
(1,5-2V).

Daher ist es warscheinlich sinnvoller besser geeignete Fets zu suchen.
Als Treiber für dickere bzw. schnellere Fets mal bei IXYS (Bsp. IXDD409, 
2nF in 15ns, 9A spitze) wühlen, die haben echte Powertreiber, nur fast 
alle Lowside -> man muss sich selber um die Pegelwandlung nach Highside 
kümmern.
Je nach Schaltfrequenz bzw. Modulation kommt man mit 6N137 Optokoppler 
(10MBit) oder HCPL 9030 Magnetokoppler (100MBit) gut hin.
Nachteil, Bootstrap muss selber konzipiert werden (kann bei 9A Spitzen 
schon mühsam werden) und man braucht noch 5V "sekundär" für die Koppler, 
da Digitale (Gut, der HCPL braucht sie auch am Eingang). Eventuell DC/DC 
Wandler oder direkt aus der Lastspannung erzeugen.

Und Achtung - Warnung, werden den Fets mit kräftigen Treibern "in den 
Hinter getreten", werden die Flanken steiler -> es gibt neue Probleme 
;-)
Also erstmal mit Vorsicht die Gate-Widerstände runter drehen.

BTW:
Den optimalen (aber schwer zu haltenden) Arbeitspunkt hat man erreicht, 
wenn die Fets so gut getimed sind, dass die Diode des gegenüberliegenden 
Fet gar nicht erst schaltet, dh. mit leichter Überscheidung der 
Gatesignale geschickt die Ladung "absaugen". Gibt dann nur noch 
Strompeaks aufgrund des Umladens der Kapazität, der Diode.
Aber da der Arbeitpunkt ziemlich temperaturabhängig ist, wird das 
schwierig.....

Autor: Stefanie B. (sbs)
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Hallo!

Benedikt K. wrote:
> Schau dir mal Fig 5 an. (Es kann natürlich sein, dass ich mich auch irre
> und die Schaltung nur zum besseren Verständnis so gezeichnet ist, und in
> Wirklichkeit im IC ganz anderst realisiert ist):
> Sagen wir mal B liegt auf Low, dann durchläuft das Signal A die beiden
> Inverter und das obere AND, also 3 Gatter + die 2 am Ausgang. Ist B
> dagegen high, durchläuft A ein Inverter, das untere AND und die beiden
> am Ausgang, also 2 Gatter.

Ja da hast du Recht.
Mir war nicht so bewusst/ich habs vernachlässigt,
dass innerhalb eines ICs unterschiedliche Laufzeiten auftreten.

Daher dachte ich ein XOR für beide Signale ist besser,
als ein Signal mit einem InverterIC zu negieren.

> Das habe ich mir fast schon gedacht...
> Da bei einer gut abgestimmten TC die Mosfets im Stromnulldurchgang
> schalten, kann man die Totzeiten etwas größer machen, als unbedingt
> notwendig. Sobald die Spule aber verstimmt wird, dann braucht man sehr> gute 
Reverse Dioden, ansonsten kracht es.

Ok, dann werde ich mir gescheite Dioden organisieren.

> Falls du diese Seite noch nicht kennst, das ist meiner Meinung nach die
> absolut beste Theorie und Grundlagenseit zu SSTC:
> http://www.richieburnett.co.uk/tesla.shtml

Auf jeden Fall! Richie Burnett ist einer der krassesten 
Teslaspulenkonstrukteure, die es so gibt :-)

>> Das Problem das ich mit FFs sehe, ist die Frequenzhalbierung, die durch
>> die Flipflops hervorgerufen wird.
>
> Dann musst du eben den Takt am Anfang doppelt so hoch machen (z.B. mit
> einem Oszillator aus (H)CMOS ICs).
>
Naja mein Ziel ist es, eine Selbstjustierende SSTC zu bauen.
Also mit Hilfe einer Antenne oder der Anzapfung der Sekundärspule am 
unteren Ende soll die Frequenz der Brücke so angepasst werden, dass die 
Spule perfekt in Resonanz schwingt.

>
> Die IR2110 sind meiner Meinung nach für 500kHz und so fette Mosfets
> etwas unterdimensioniert. Ich hatte diese anfangs auch bei meiner SSTC
> eingeplant, aber da die ICs in kürzester Zeit sehr heiß wurden, bin ich
> auf diskrete Mosfet Treiber umgeschwenkt.

Das kann ich eigentlich noch nicht bestätigen, bei mir werden die IR2110 
nicht sonderlich warm, aber ich werde es auf jeden Fall genauer 
beobachten.

> Mein momentaner Aufbau besteht
> aus einem Übertrager mit 2 Sekundärwicklungen, von denen eine
> vertauschte Wickelrichtung hat, um die Gegenphasigen Gatesignale zu
> erzeugen.

Also du benutzt einen "Gate Drive Transformer" GDT.
Das wollte ich mir nicht antuen, da auf diversen Seiten die Abstimmung 
und Anpassung eines GDT als eher schwierig und zeitaufwändig eingestuft 
wird.
Daher habe ich eine Lösung "von der Stange" gesucht, also eigentlich 
einen Vollbrückentreiber, habe dann aber die Halbbrückentreiber IR2110 
gefunden.

> Angesteuert wird der Übertrager in Vollbrücke von zwei Mosfet Treibern.
> Deren gegenphasiges Signal erzeuge ich ganz normal per Inverter. Dessen
> Verzögerung hat hier den Vorteil, dass beide Signale kurzzeitig den
> selben Pegel haben, was am Ende eine kurze Totzeit bei der Mosfet
> Ansteuerung ergibt.

Ahh so einfach kann man sich eine Totzeit generieren. :-)
Naja, falls ich mal mit GDTs arbeiten sollte, weiß ich wie ich die 
Totzeit generieren kann.

> Also ähnlich der Schaltung bei dem von dir geposteten Link.
> Das Ansteuersignal erzeuge ich mit einem 4046, der nur als Oszillator
> verwendet wird. So kann ich den Bereich 150kHz bis 400kHz stufenlos
> durchlaufen.

Also du verwendest den 4046 als Oszilator?
Bisher habe ich einen 555 in CMOS-Technologie als Taktquelle benutzt.
Über Potis kann ich von 60kHz-730kHz alles einstellen.
(mit dieser Beschaltung 
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaere... kann man 
auch ein Tastverhältnis von genau 50% erreichen.)

Wie ich schon ober geschrieben habe, möchte ich eigentlich eine 
selbstjustierende SSTC bauen, das heißt bei der Verwendung von einem 
Flipflop müsste ich das Signal der Sekundärspule zuerst auf die doppelte 
Frequenz bringen mit Hilfe einer PLL.
Da der Aufwand einer PLL aber zu hoch ist im Vergleich zu den Vorteilen 
die ein FF bringt, belasse ich es doch lieber bei der Verwendung von XOR 
bzw ein Signal zu invertieren.

In dem Link von oben 
(http://users.tkk.fi/~jwagner/tesla/SSTC/selfreso-s...)
wird der 4046 nur für die Rückkopplung verwendet:

> The feedback section around the CD4046 squares up the incoming
> feedback signal. The signal can be picked up with a short piece of
> wire pointing towards the base of the TC secondary. (the CD4046 is
> a phase-locked-loop/PLL IC, but the PLL isn't used here - only
> the sensitive input buffer section of the chip).
> Instead of the CD4046 you may also use a high-speed comparator
> (high-speed meaning faster than 80ns, t.ex. LM319 or NE521).

Snt Opfer wrote:
> Moin,
> "normale" Schottkys gibts bis 200V (MBR20200), danach wirds in der Tat
> eng.
> Alternative wäre eingeschränkt die genialen SiC - Dioden (zB. bei
> Infineon schauen, Digikey hat sie in 10er Packs, teuer), die haben
> keinen Sperrverzug, aber die Vorwärtsspannung ist nicht gerade niedrig
> (1,5-2V).

Die BYT 79/500 von Reichelt ist glaube ich gut genug.
Die hat 1,25Vf @20A.
Die Body diode eines IRFP460 ist mit Vf mit max 1,8Volt spezifiziert.


>
> Daher ist es warscheinlich sinnvoller besser geeignete Fets zu suchen.
> Als Treiber für dickere bzw. schnellere Fets mal bei IXYS (Bsp. IXDD409,
> 2nF in 15ns, 9A spitze) wühlen, die haben echte Powertreiber, nur fast
> alle Lowside -> man muss sich selber um die Pegelwandlung nach Highside
> kümmern.

> Je nach Schaltfrequenz bzw. Modulation kommt man mit 6N137 Optokoppler
> (10MBit) oder HCPL 9030 Magnetokoppler (100MBit) gut hin.
> Nachteil, Bootstrap muss selber konzipiert werden (kann bei 9A Spitzen
> schon mühsam werden) und man braucht noch 5V "sekundär" für die Koppler,
> da Digitale (Gut, der HCPL braucht sie auch am Eingang). Eventuell DC/DC
> Wandler oder direkt aus der Lastspannung erzeugen.

Ja ich suche eigentlich Lösungen die so einfach wie möglich sind, also 
möglichst viel integriert als ein Baustein.
Die Jungs von IXYS haben ja zum Beispiel komplette HBrückentreiber da, 
ich werde die mal genauer ansehen.

>
> Und Achtung - Warnung, werden den Fets mit kräftigen Treibern "in den
> Hinter getreten", werden die Flanken steiler -> es gibt neue Probleme
> ;-)
> Also erstmal mit Vorsicht die Gate-Widerstände runter drehen.

Ich habe die Gatewiderstände jetzt von 10 auf 15 Ohm erhöht, damit keine 
Schwingungen auftreten... ;) Die Totzeit von 100nS sind für mich 
akzeptabel, wegen des Verwendungszwecks ;-)

Naja vielleicht sollte ich mal eine geätzte Platine herstellen, da sind 
dann auch die Wege kürzer.

> BTW:
> Den optimalen (aber schwer zu haltenden) Arbeitspunkt hat man erreicht,
> wenn die Fets so gut getimed sind, dass die Diode des gegenüberliegenden
> Fet gar nicht erst schaltet, dh. mit leichter Überscheidung der
> Gatesignale geschickt die Ladung "absaugen". Gibt dann nur noch
> Strompeaks aufgrund des Umladens der Kapazität, der Diode.
> Aber da der Arbeitpunkt ziemlich temperaturabhängig ist, wird das
> schwierig.....

Cool, das heißt die Totzeit ist quasi so Groß wie die Zeitdifferenz, die 
sich aus Einschaltzeit bzw Ausschaltzeit eines Mosfets ergibt?

Gruss
Stefan

EDIT:
Die Brücke funtioniert inzwischen ganz gut.
Durch die Totzeit von 100nS und die leicht erhöhten Gatewiderstände
gibt es keine ungewollten Schwingungen mehr.
Daher werde ich mich jetzt um andere Probleme kümmern, wie zb den 
Oszilator ;-)

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Stefan B. wrote:

> Naja mein Ziel ist es, eine Selbstjustierende SSTC zu bauen.
> Also mit Hilfe einer Antenne oder der Anzapfung der Sekundärspule am
> unteren Ende soll die Frequenz der Brücke so angepasst werden, dass die
> Spule perfekt in Resonanz schwingt.

Sobald es läuft, berichte mal über die Ergebnisse. Ich habe bisher schon 
mehr Mosfets bei Basteleien an der automatischen Frequenznachführung 
gegrillt, als bei den ganzen Versuchen mit einer festen Frequenz 
zusammen.

Autor: Snt Opfer (snt-opfer)
Datum:

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Stefan B. wrote:

>> BTW:
>> Den optimalen (aber schwer zu haltenden) Arbeitspunkt hat man erreicht,
>> wenn die Fets so gut getimed sind, dass die Diode des gegenüberliegenden
>> Fet gar nicht erst schaltet, dh. mit leichter Überscheidung der
>> Gatesignale geschickt die Ladung "absaugen". Gibt dann nur noch
>> Strompeaks aufgrund des Umladens der Kapazität, der Diode.
>> Aber da der Arbeitpunkt ziemlich temperaturabhängig ist, wird das
>> schwierig.....
>
> Cool, das heißt die Totzeit ist quasi so Groß wie die Zeitdifferenz, die
> sich aus Einschaltzeit bzw Ausschaltzeit eines Mosfets ergibt?
>
> Gruss
> Stefan

Naja, mehr genau den Punkt erreichen bevor die Diode öffnet.

Aber wenns läuft auch wurscht...

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