H-Brückenschaltung

Manuel N. schrieb:

kann es ja theoretisch zu einem Kurzschluss kommen.

nicht nur theoretisch...

Manuel N. schrieb:

Hallo zusammen

Möchte mir eine Platine mit einer H-Brückenschaltung bestellen

Dann kauf dir eine fertige!

und wollte von euch noch kurz die H-Brücke kontrollieren lassen. Das Ganze ist für einen 12VDC Motor mit allerhöchstens 1A Stromaufnahme.

Dafür nimmt man eine vollintegriertze H-Brücke, siehe H-Brücken Übersicht.

Kurzschluss kommen. Muss ich da etwas beachten beim definieren der passenden Mosfets?

Ja. Lass es!

https://www.mikrocontroller.net/articles/H-Br%C3%BCcken_%C3%9Cbersicht#Diskrete_H-Br%C3%BCcken

Manuel N. schrieb:

Wie ist das mit der Ein- und Ausschaltzeit der Mosfets?

Das hat hier gar nicht mal so arg viel mit der Zeit zu tun, sondern dass bei Ug = 6V eben beide Brücken-Fets voll leiten.

Prinzipschaltungen funktionieren nur im Prinzip. Auch wenn sie mit realen Bauteilen nachgebaut werden.

Sieh dir mal funktionierende Brücken an und versuche zu verstehen, welches Bauteil was macht.

Wenn du die MOSFets überkreuz ansteuerst, also jeweils die diagonal gegenüberliegenden, wird das Risiko eines Shoot-Through wesentlich kleiner.

Manuel N. schrieb:

Möchte mir eine Platine mit einer H-Brückenschaltung bestellen und wollte von euch noch kurz die H-Brücke kontrollieren lassen.

Wer kommt auf so einen Schrott ?

Ein 2N7002 ist kein Logiclevel MOSFET

Manuel N. schrieb:

Wie ist das mit der Ein- und Ausschaltzeit der Mosfets? Wenn ich die H-Brücke umschalte und der eine Mosfet noch immer ein wenig leitet, wenn der andere bereits zuschaltet, kann es ja theoretisch zu einem Kurzschluss kommen

Natürlich.

Je nach UGS(th) deiner Exemplare ab 4V Brückenspannung, bei deinen 12V sicher. Dank 4k7 ist das Umschalten auch noch besonders langsam, hohe Gate-Kapazität der MOSFETs aus Opas Grabbelkiste tragen auch dazu bei.

Vergiss den Murks, wo auch immer du den her hast.

Manuel N. schrieb:

12VDC Motor mit allerhöchstens 1A Stromaufnahme.

Allerhöchstens heisst also beim Anlaufen/Blockieren. Dann reicht ein RZ7886 oder RZ7889=CP2119.

Michael B. schrieb:

Wer kommt auf so einen Schrott ?

Gaaaanz Toll! Du konntest das ja schon als du noch in die Windel gemacht hast. Und warum Plenkt der geniale Herr? Wenigstens ist der restliche Beitrag sinnvoll.

Cross Conducting (also das gleichzeitige Schalten der Halbleiter "über Kreuz") wird bei integrierten Schaltungen durch das einbringen einer sogenannten death time vermieden. Heißt, du wartest ein paar Mikro / mill Sekunden, nachdem der eine Schalter auf Low gesetz wurde bevor du den anderen auf High setzt. Zusätzlich kannst du natürlich den Strom Monitoren und bei einem zu stellen Anstieg beide durch einen Interrupt auf Low setzen.

Sicher das der Motor maximal 1A zieht ? Anlaufströme können bis Faktor 10 größer als der nominale Wert sein. Hast du eine Anlaufstrombegrenzung? Was machst du gegen eventuelle Spannungsspitzen (der Motor ist eine induktive Last)?

Wie willst du überhaupt generell das Teil steuern ? Ich sehe keine Bootstrapkomponenten.

Fragen über Fragen...

Vorname N. schrieb:

Wie willst du überhaupt generell das Teil steuern ? Ich sehe keine Bootstrapkomponenten.

Wofür sollen die hier dienen? Bootstrap brauchste nur, wenn du N-Kanal in der Highside benutzen willst.

Manuel N. schrieb:

Wie ist das mit der Ein- und Ausschaltzeit der Mosfets? Wenn ich die H-Brücke umschalte und der eine Mosfet noch immer ein wenig leitet, wenn der andere bereits zuschaltet, kann es ja theoretisch zu einem Kurzschluss kommen.

Und wenn dann die Versorgung genug Schmackes hat entweicht der magische Rauch...

Üblicherweise verwendet man spezielle Treiber wie MIC4604 oder die Klassiker IR2110. Dann kann man auch im Hi-Pfad N-Kanal Fets einsetzen. Allerdings funktioniert das nur mit PWM, wegen der Bootstrapmimik. (alternativ durch einen DC/DC Wandler ersetzen) Die Treiber haben einen Totzeitgenerator und eine Verriegelung eingebaut.

Wenn man nur schalten möchte, und nicht so der Elektronikspezi ist, wäre der einfachste Weg zwei Umschaltrelais zu nutzen. Nicht Cool aber auch nicht verboten. Alternativ, würde es eine fertig integrierte Vollbrückenschaltung wie der allseits beliebte L298 tun. Nicht modern, braucht etwas Kühlung, ist aber recht robust.

"Modernere" Varianten habe oft bastelunfreundliche Gehäuse bei denen man sich ernsthafte Gedanken wegen der Kühlung (über die Leiterplatte) machen muß.

Das Thema Anlaufstrom wurde ja schon erwähnt...

Uwe

Michael B. schrieb:

Ein 2N7002 ist kein Logiclevel MOSFET

Erstaunlich, dass R_DS(on) dann für V_GS=5V spezifiziert ist, findest du nicht?

Rainer W. schrieb:

Michael B. schrieb:

Ein 2N7002 ist kein Logiclevel MOSFET

Erstaunlich, dass R_DS(on) dann für V_GS=5V spezifiziert ist, findest du nicht?

Ist erstaunlich.

Ich habe mich durch das Datenblatt von Nexperia verwirren lassen, das RDS(on) zuerst nur für 10V spezifiziert, und erst weiter hinten nochmal für 4.5V.

https://assets.nexperia.com/documents/data-sheet/2N7002.pdf

Manuel N. schrieb:

Muss ich da etwas beachten beim definieren der passenden Mosfets?

Sehr viel sogar aber warum nimmst du nicht gleich einen Motortreiber wie z.B. den TB67H451FNG? Klein, fein und einfach in der Anwendung.

M. K. schrieb:

Sehr viel sogar aber warum nimmst du nicht gleich einen Motortreiber wie z.B. den TB67H451FNG? Klein, fein und einfach in der Anwendung.

BINGO! SO ein Ding habe ich vor einiger Zeit auch verbaut! TOP!

Matthias S. schrieb:

Wofür sollen die hier dienen? Bootstrap brauchste nur, wenn du N-Kanal in der Highside benutzen willst.

Sry, hab mir die "Schaltung" jetzt nicht so in Detail angeschaut und bin vom State of the Art ausgegangen:)

Vorname N. schrieb:

Sry, hab mir die "Schaltung" jetzt nicht so in Detail angeschaut

Copy & Paste kann funktionieren, muss aber nicht. Schaltungen sollte man immer im Detail anschauen wenn man sie kopiert. Der Ersteller der Schaltung garantiert doch nicht, dass die Schaltung auch für dein Problem gut sein wird ;)

M. K. schrieb:

Vorname N. schrieb:

Sry, hab mir die "Schaltung" jetzt nicht so in Detail angeschaut

Copy & Paste kann funktionieren, muss aber nicht. Schaltungen sollte man immer im Detail anschauen wenn man sie kopiert. Der Ersteller der Schaltung garantiert doch nicht, dass die Schaltung auch für dein Problem gut sein wird ;)

Ich glaube du verwechselst mich mit dem TO.

Vorname N. schrieb:

Ich glaube du verwechselst mich mit dem TO.

Nö...nicht wirklich ;)

Vorname N. schrieb:

und bin vom State of the Art ausgegangen:)

Was soll an einer H-Brücke mit P-Kanal in der Highside denn nicht State of the Art sein? Wenn man es richtig verschaltet, ist das einfach und narrensicher. Nur eben so, wie der TE es vorgestellt hat, ist es ungünstig. Ich verschalte die Brücke überkreuz und vermeide so jegliche Shoot-Through Probleme.

Matthias S. schrieb:

Vorname N. schrieb:

und bin vom State of the Art ausgegangen:)

Was soll an einer H-Brücke mit P-Kanal in der Highside denn nicht State of the Art sein?

P-Kanal Fets haben einen deutlich höheren Rdson als N-Kanal Fets. Deswegen. Ob das eine Rolle spielt hängt von der Anwendung, besonders dem Strom, ab.

Wenn man es richtig verschaltet, ist das einfach und narrensicher. Nur eben so, wie der TE es vorgestellt hat, ist es ungünstig. Ich verschalte die Brücke überkreuz und vermeide so jegliche Shoot-Through Probleme.

Wie auch immer du das verschaltest, die Schaltzeiten müssen berücksichtigt werden, üblicherweise ist eine Totzeit erforderlich weil laden und entladen der Gatekapazität nicht gleich schnell geht. (Bei Richtungsumkehr oder bremsen) Wenn man nur statisch schalten möchte kann man das auch über Gatewiderstände mit Diode drüber hinpfuschen

Uwe