Sinuswandler

Hallo nochmal, Das Problem mit dem erh=F6hten Ruhestrom der Vollbr=FCcke habe ich inzwischen selbst in den Griff bekommen indem ich die Gatewiderst=E4nde der 12 Fet=B4s auf 1,5k erh=F6ht habe.Allerdings habe ich nun das Problem das es mir von Zeit zu Zeit einen und zwar immer den gleichen IR2109 zerst=F6rt.Dieses tritt v=F6llig unwillk=FCrlich auf,mal nach einer halben Stunde mal nach drei Minuten.Der zweite IR2109 in der Schaltung sowie alle 12 Fet=B4s bleiben immer ok.Die Beschaltung der IR2109 entspricht weitgehend der Standart Aplikation aus dem Datenblatt,wobei die Kondensatoren 10=B5 betragen,die Diode eine 1N4148 ist und die Gatewiderst=E4nde je 1,5k gro=DF sind.Pin 3 der IR2109 sind mit Pin 1 verbunden und an 12V Betriebspannung angeschlossen. Auch das Studium des Datenblattes hat mir nicht weitergeholfen.=DCber Hilfe w=E4re ich sehr dankbar.

mfg Leon

snipped-for-privacy@freenet.de schrieb:

Klingt nach fehlender Totzeit in der Ansteuerung...

Hast nichtsüber die Frequenz/Ansteuerung geschrieben.

Gruss Udo

Hallo, snipped-for-privacy@freenet.de schrieb:

Die Totzeit würde ich aber schon vorher erhöhen, also einen IR21094 verwenden. Und dann nur noch je FET einen 100 Ohm vors Gate um den Treiber etwas von der Ansteuerleistung zu befreien, falls das etwas mit dem Ableben zu tun haben sollte.

Hast du vielleicht hohe Spannungsspitzen beim Schalten? Ich vermute dass das gar nicht so einfach zu vermeiden ist, da können Leiterbahnen schon genügend Induktivität haben um dahinter liegende Snubber unwirksam zu machen.

Jens

Hallo Jens,

Bei mir sind das meist Null bis 30 Ohm. Natuerlich muss der Treiber die rasche Umladung der Gatekapazitaeten schmerzfrei packen. Die Totzeiten sollten am besten durch vernuenftige Schaltungskniffe gewaehrt werden, nicht durch RC Verzoegerungen. Zumindest gehoeren bei RC noch Schmitt-Trigger dahinter. Es sei denn, es handelt sich um Kleinleistung, doch das ist hier nicht der Fall.

Ohne Posting eines Schaltplans und eventuell des Bruecken-Layouts ist es eh nur wie das Lesen des Kaffeesatzes ;-)

Hallo Joerg,

Normalerweise sind 100 Ohm etwas viel, das stimmt. Da seine Schaltung noch mit 1,5k zumindest kurzzeitig lief, gehe ich mal von einer nicht allzuhohen Schaltfrequenz aus so dass man nicht auf jede Nanosekunde Schaltzeit achten muss (wäre hier ja auch nur fürs Ausschalten wichtig). Der IR2109 macht ja nur 100-200mA am Ausgang, deswegen müsste man bei 3 FETs schon hochohmiger werden, wenn man wirklich die Umschaltleistung verringern will. Normalerweise ist der Treiber aber dafür ausgelegt, ist hier wohl auch nicht das Problem, bin aber auch kein Hellseher.

...

Yep, obwohl es ja Geistheiler geben soll, die mal so eben als Geistwesen beim Patienten vorbei kommen und eine Diagnose stellen oder gleich heilen. Wenn ich das könnte, würde ich zumindest keine Elektrogeräte reparieren ;-)

Jens

Hallo Jens,

Auch beim Einschalten. Wenn das zu langsam geschieht, bleibt der FET zu lange im linearen Bereich und bei einem Kilowatt-Wandler folgt dem oft ein Knall und herumspritzendes Loetzinn.

Die Frage stellt sich, ob man da mit kraeftigerem Treiber nicht besser fahren wuerde. Muss man notfalls eben Gate Transformers nehmen.

So wirken kann nur der Heilige Geist (der echte). Allerdings wohl eher nicht bei Elektrogeraeten ;-)

Aber auch hier gibt es selbsternannte Wunderheiler, die den Leuten erstmal eine Stange Geld abnehmen.

Hallo Joerg,

Klar, wenn da beim Einschalten noch Spannung+Strom vorhanden ist, muss das möglichst flott erfolgen. Bei der Luftspule am Ausgang sollte aber die Spannung von selber gegen 0 gehen bzw die Reverse-Diode durchschalten. Ansonsten hätten bei den 1,5k vermutlich auch einige FETs schon das Zeitliche gesegnet.

Was meinst du mit Gate-Transformer? Für einen richtigen Transformator fehlt ja vermutlich die nötige Ausgangsspannung um noch einen größeren Stromgewinn erzielen zu können. Ansonsten halt ein zusätzliches Bipolar-Päarchen oder extra Treiber, bei 3 FETs mit insgesamt 9nF ist 200mA wirklich etwas wenig.

Naja, wer Wasser in Wein verwandeln kann, sollte eigentlich quanten- technisch auf hohem Niveau sein ;-)

Das ist wohl wahr, aber wer sich zB HiFi-Vodoo leisten kann zählt ja nicht gerade zu den Benachteiligten...

Jens

Joerg schrieb:

Die Epoxybrocken sind da viel relevanter, hatte ich gerade, allerdings bei 20kW (mittlerweile ehr Spielzeugleistung). Es macht richtig Spaß die Designfehler der Erstentwickler zu beheben.

Gruß Dieter

Hallo Jens,

Nur einen kleinen Uebertrager, der die High-Side FETs steuert. Dann erspart man sich diese teuren Spezialtreiber und kann etwas mit mehr Kawumm nehmen. Oder unsereins von der Gilde der jeden Pfennig umdrehenden Diskret-Designer eben das Bipolarpaerchen.

Hallo Dieter,

Jim Thompson von der s.e.d. NG hatte als junger Ingenieur mal voller Stolz sein erstes SMPS dem Chef gezeigt, mit dem Hinweis, dass es sehr betriebssicher sei. Der schmiss den Einschalter ein paarmal hin und her. KAPOFF! Alles spritzte durch die Huette, war mehr oder weniger alles nur noch ein schwarzes Loch im Gehaeuse.

Hallo Joerg,

Stimmt, obwohl ... kann man auf der High-Side nicht auch einfach noch ein BPPaerchen zwischenschalten, Spannung ist dort ja vorhanden.

Ich überlege noch gerade, ob er auch für die High-Side Diode eine

Was ich noch vergessen hatte ist die Rückwirkungskapazität in den FETs, wenn man 350V umladen muss wären 100 Ohm Gate-Widerstände zu hoch, das würde dann um die 2 µS dauern.

Jens

Hallo, zun=E4chst einmal m=F6chte ich mich an alle Beteiligten =FCber die rege Diskussionsbereitschaft meines Themas bedanken. .=2E.......und ihr habt recht wenn ihr sagt,da=DF ein Schaltplan hier unabdingbar ist.Darum habe ich mich hingesetzt und eine Skizze der Vollbr=FCcke auf=B4s Papier gebracht.Wenn es zu unleserlich sein sollte ,werde ich versuchen es sauberer zu zeichnen.

Wie ihr seht hat der Platz nur f=FCr einen IR2109 "gereicht".Der zweite,nichtgezeichnete, ist exakt wie der gezeichnete beschalten.Die beiden Dioden in der Schaltung,welche an deren Anode mit einem schwarzen Pfeil gekennzeichnet sind,bilden R=FCckverbindungen zum Prozessor.

Wie schon geschrieben arbeitet die Vollbr=FCcke mit nur 4 Mosfet=B4s und

Bitte entschuldigt die schlechte Bildqualit=E4t aber ich habe das Foto schnell mit dem Handy gemacht weil meine Kamera gerade wieder mal spinnt.Aber ich glaube ,da=DF man die ben=F6tigte Todzeit recht gut erkennen kann.Sollten Bilder vom Wandleraufbau weiterhelfen kann ich diese gerne nachreichen sobald meine Kamera aufgeh=F6rt hat zu trotzen.

Ihr habt schon Recht,die 1,5k Widerst=E4nde in den Gateleitungen sagen mir im Grunde auch nicht zu, da viel zu hoch.Werte bis 100 Ohm sind die Regel.Bei besagter Vollbr=FCcke mit 4 Fet=B4s ist das auch kein Problem 100 Ohm oder weniger einzusetzen.Sobald aber jeweils ein Mosfet parallel geschalten wird,steigt der Ruhestrom drastisch an und f=E4llt wieder ab wenn die Widerstandswerte erh=F6ht werden.Eventuell w=E4re es auch eine M=F6glichkeit jedem Mosfetquartett zwei eigene IR=B4s zu spendieren,also insgesamt dann 6 St=FCck.Allerdings wollte ich die Platine eigentlich schon nutzen wenns irgend wie auch anders geht,hat ja auch Arbeit gemacht.Wenn die Schaltung allerdings Bl=F6dsinn ist ,wird eine neue aufgebaut.

mfg Leon

snipped-for-privacy@freenet.de schrieb:

Die Treiberleistung des IR2109 reicht bei weitem nicht um innerhalb dessen Totzeit die Halbbrücke sauber umzuschalten, das gibt einen satten Querstrom. Nimm einen Treiber der den nötigen Strom ab kann, und evtl einen mit programmierbarer Totzeit.

Mit wieviel kHz fährst du eigentlich die PWM?

Gruß Dieter

Hallo Dieter, verstehe.Die PWM hat 32khz.Kannst du mir einen geeigneten Treiber vorschlagen der auf meine Schaltung besser passt.Eventuell ist der vom Jens vorgeschlagene IR21094 besser geeignet,allerdings hab ich keine Ahnung in welcher Gr=F6=DFenordnung ich den Widerstand Rdt dimensionieren mu=DF .Richtwerte (200k?) w=FCrden mir bestimmt weiterhelfen.

Auch habe ich die eine Frage,warum nimmt die Todzeit zu wenn ich mehrere Mosfet=B4s parallel schalte (weil jeder etwas anders schnell schaltet?) .Ich meine ,wenn der Gate Widerstand gering ist (10-100 Ohm) m=FC=DFte doch der Mosfet an sich besser dem Ausgangssignal der IR2109 folgen k=F6nnen=3DRuhestrom gering.Wenn er jedoch ,wie bei mir,sehr gro=DF ist (1,5k), tritt doch eine Art "Verschleifung" des Signals auf=3Dder Ruhestrom steigt an.Aber dem ist nicht so,im Gegenteil!

Wo ist mein Denkfehler?

mfg Leon

Hallo Leon,

Bei dem kann man eine höhere Todzeit einstellen, aber er hat auch nicht mehr Ausgangsstrom. Dann müsstest du trotzdem noch zusätzliche FET-Treiber dahinter tun.

Vielleicht findet sich ja noch ein besseres IC mit mehr Ausganngsstrom, ansonsten sollte das aus dem Datenblatt hervor gehen. Allerdings ist das wirklich etwas sparsam ausgeführt.

Naja, die Todzeit muss größer werden, weil die zusätzlichen Ausgangskapazitäten der FETs die Spannungsumkehr verlangsamen. Allerdings dürfte das bei Belastung eh schneller sein, so dass man im Grunde auch nicht langsamer sein sollte. ICs wie der IPS201 können selber erkennen, wann der FET wieder eingeschaltet werden muss, leider ist das IC auch nicht für hohe Ausgangsströme geeignet und hat auch keinen High-Side Treiber.

Klar, aber der IR2109 hat nur etwa 0,5µs Todzeit, das reicht im Leerlauf anscheinend nicht aus.

Der Ruhestrom ist ja deshalb so groß, weil der FET angeschaltet wird, wenn die Spannung noch nicht genug gesunken ist und dann entstehen Verluste im FET.

Durch die Diode wird ja immer schnell ausgeschaltet, allerdings auch nur so schnell wie der Ausgangstrom des IR2109 zulässt. Mit einem größerem R wird also nur der Einschaltzeitpunkt hinaus- gezögert und somit die Todzeit verlängert. Aber das ist wirklich nicht optimal, denn bei Belastung sollte wirklich flott eingeschaltet werden weil dann auch wieder Spannung am FET anliegen kann.

PS: ist das mit der 4148 von Pin 1 nach Pin 8 ein Schreibfehler, oder funktioniert das wirklich länger als 2 Sekunden ;-)? Immerhin ist die doch nur bis 75V bzw manche bis 100V spezifiziert, und an Pin 8 liegen bei High immerhin 350 V an.

Jens

Hallo Jens, sorry ein Schreibfehler,war beim 4148 schreiben von den Gateanschl=FCssen wohl zu sehr gepr=E4gt,benutzt wurde eine Sy360/10.Pardon.

mfg Leon

snipped-for-privacy@freenet.de schrieb:

Der ist einfach zu schwach auf der Brust, mit einem IR2814S wird das schon deutlich besser. Und die Gatewiderstände müssen kleiner werden, deutlich kleiner.

Nein, die Totzeit muss größer werden weil mehr Gatekapazität umzuladen ist.

Da bin ich selbst am Grübeln. Vermutlich kann der IR2109 einfach nicht geügend Ladung hochpumpen, und dann mildert der höhere Gatewiderstand den Effekt sogar etwas.

Gruß Dieter

Hallo Leon,

Ja ok, hätte ich mir auch denken können.

Der von Dieter vorgeschlagene IR2184 sieht übrigens ganz gut aus. Rdt (also die Todzeit) würde ich so einstellen, dass im Leerlauf die FETs gerade dann einschalten, wenn die Spannung gegen 0 am Drain geht.

Jens

Jens Dierks schrieb:

Es gibt besseres, aber er ist pinkompatibel zum IR2109.

Da wäre dann der IR21844 nötig, aber die im IR2184 fest eingestellte Totzeit sollte problemlos reichen, so die Gatewiderstände sinnvoll niedrig gewählt werden. Ich würde mal von 10R ausgehen, optimal dimensionieren geht aber eigentlich eh nur mit dem Oszi. Und die parallelen Dioden sind dann eh überflüssig.

Gruß Dieter