Steilflankig DC PWM realisieren

Aug 09, 2006 24 Replies

Hallo Ulrich,

ein paar Gedanken dazu...

Warum Steilflankig (WIE steil?)? Glühlampen sind doch vergleichsweise lahm.

Aber nur, wenn dein FET sehr nah an der Lampe sitzt - sonst parasitäre Induktivitäten in Form von Zuleitungen.

Vergiss Fairchild und IXYS nicht!

Hallo!



Ich m=F6chte eine "Lichtorgel" bauen. Dabei kommen etliche 12V Halogen=20 Lampen zum Einsatz, vermutlich H4 oder H7 aus dem PKW. Ich habe 100A/20V =



auf Stromschiene zur Verf=FCgung und m=F6chte diese Versorung jeder Lampe= =20 getrennt PWM gesteuert zuf=FChren. Die PWM und die Software dazu ist weiter kein Problem, Atmel sei dank :-)=



Aber wie realisiere ich die Treiberstufe, vorzugsweise low-side? Es gibt bei Infineon eine ganze Reihe interessanter OptiMos2 PowerFETs,=20 wie z.B. das IPB051NE8N G. Schnell und wenig K=FChlfl=E4che notwendig. Ic= h=20 f=FCrchte aber, dass ich dieses nicht direkt an den ATmega8 anschlie=DFen= =20 kann (war ironisch gemeint).



Gibt es eine gute Empfehlung f=FCr einen verf=FCgbaren und bezahlbaren=20 Treiber, der einen schnellen MOSFET auch schnell treiben kann? Ich=20 m=F6chte gerne eine m=F6glichst steilflankige PWM erhalten. Kann ich auf ein Snubber Network verzichten? Ich schalte ja rein DC und=20 habe eine sehr kleine Induktivit=E4t (Gl=FChwendel).



Hmm und auch bei dem MOS FET ist das letzte Wort noch nicht gesprochen,=20 ein BUZ111 scheint es nicht mehr zu geben, aber vergleichbare Typen von=20 Infineon tauchen weder bei Reichelt noch bei Farnell auf. Werde noch IRF =



und andere abklappern.



danke mal f=FCr ein paar Tips.



Gru=DF, Ulrich


Hallo Matthias,

Je langsamer und oefter FETs unter Last schalten, desto mehr Waerme muss abgefuehrt werden. Wenn dicke Bustreiber nicht reichen, dann helfen FET Driver oder Half-Bridge Driver. Die Ein- und Ausschaltflanken lassen sich recht einfach ueberschlagen. Rdson des Treibers mal Gate Kapazitaet, plus Anstiegszeit der Treibers selbst.

Und ONSemi, und Vishay, und...

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com

Ulrich Prinz schrieb:

[MOSFET]

Klar, ein Gatewiderstand ist noch nötig, aber für eine 100Hz PWM reichen die Portpins direkt.

Damit du auch bald Besuch von einem hübschen Auto mit so komischen Antennen auf dem Dach bekommst?

Eben, also weglassen.

IRLZ34N, die paar Ampere der Glühlampe an 20V sind für den Pillepalle, Kühlkörper braucht er aber schon. Ohne Kühlkörper käme der IRL1004 aus, ist halt deutlich teurer.

Gruß Dieter

e=20

s=20

=20

Hi!

Danke Euch Beiden, habe gerade bei IRF meinen Lieblingskandidaten=20 gefunden. Werde das aber noch genau durchrechnen. Ein entsprechender Treiber im SO8 Geh=E4use w=E4re mir da liebsten. Muss = mal=20 noch gr=FCbeln, ob der invertierend oder nicht sein mus, damit bei Reset =

nicht alle Lampen angehen :-)

Hatte gehofft, dass Ihr mir genau da den Tipp geben k=F6nnt, nimm den TCx= y=20 oder so. M=F6chte durch den Treiber m=F6glichst kleine Verz=F6gerung habe= n und=20 eben wegen der Verluste beim Schalten so steil wie m=F6glich schalten.

Gru=DF, Ulrich

Ulrich Prinz schrieb:

Was soll das? 100Hz sind für Glühlampen ausreichend, für so träge Biester wie Niedervolthalgenlampen sogar deutlich mehr als ausreichend. Mit so hoher Frequenz hast du nur unnötige Verluste und mehr Störstrahlung.

Gruß Dieter

en

ichen

Die Frequenz der PWM ist eher bei 1..2kHz zu suchen. Daher mus ich da=20 schneller sein. Das Ganze existiert schon und ich m=F6chte das=20 grundlegende Verfahren nachbilden und nicht ver=E4ndern.

Hihi, na die sind eh ausgebucht bis unters Dach, aber mach Dir da keine=20 Sorge, Abschirmung ist kein Problem.

d

Danke, sch=F6n, dass ich da richtig dachte.

,
n

RF

le,

L1004 aus,

Na, wenn schneller und mechanisch weniger aufwendig ist teurer eben doch =

preiswerter. Werde mir die beiden mal ansehen.

Danke f=FCr Infos

Gru=DF, Ulrich

ge

Jep, wei=DF ich, Du hast recht. Aber das Verfahren ist fest, kann ich nicht =E4ndern. Die Lampenspannung = (=20 RMS) muss sehr pr=E4zise gesteuert werden und da sind 100Hz zu langsam.=20 Ich muss mit den Lampen einiges anstellen und messen, daher muss die=20 Flanke m=F6glichst steil sein, weil ich dann die Berechnungen sehr einfac= h=20 halten kann. Daher auch >=3D80A Treiberstufen und der ganze Aufwand.

Gru=DF, Ulrich

Hallo Ulrich,

Die gibt es wie Sand am Meer. Sieh Dir als Beispiel einmal den Micrel MIC4420 an. Gibt es invertierend als MIC4429. Dieser Treiber kann einige Ampere Spitze in das Gate von recht dicken FETs jagen. Ein paar nF an Gate Kapazitaet jucken dabei nicht. Sie kosten bei uns um die 60c (US) in Stueckzahlen.

Man muss aber beachten, dass die Stromspitze ins Gate irgendwo herkommen muss (von der Versorgung). Also sauberst abblocken.

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com

e=20

Guter Tip, aber bei meinen Quellen leider kaum zu beschaffen. Farnell=20 mit 20stk VPE und Lieferzeit und Reichelt listet ihn nicht. Aber die=20 Richtung stimmt :-)

n=20

Blocken ist kein Thema. Versorgung aus der High Side und Kapazit=E4t mit =

niedrigem InnenR direkt am Chip plazieren.

Danke und Gru=DF, Ulrich

Ulrich Prinz schrieb:

Weshalb?

Das ist Unsinn, gerade bei niedriger Frequenz kann man genauer Steuern.

Ich hab den Eindruck du hast dich da in eine falsche Richtung verrannt.

Gruß Dieter

Hallo Ulrich,

Unter 20 Stueck geht das vermutlich eh nur als Muster. Aber ich kenne Eure Quellen nicht.

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com

Hi,

MC33151 bzw. MC33152 (invertierend, nicht invertierend) Sind 2 Treiber drin. Das Teil übernimmt auch die Pegelwandlung, falls Du keine Logic-Level Mosfets einsetzen kannst/willst/tust.

Michael

=20

Hi!

Danke, geht schon, hab sie gefunden. Wolle nur verhindern, dass f=FCr ein= =20 Projekt bei zu vielen Lieferanten gekauft werden muss und deswegen=20 eventuell Lieferverz=F6gerung und Mindermengenzuschl=E4ge auftreten.

Gru=DF, Ulrich

=2E

Erkl=E4re mal. Mir ist klar, dass ich niedrige Frequenzen besser steuern kann als hohe. =

Aber bei 16-Bit PWM Aufl=F6sung machtdas nicht wirklich was aus und es=20 geht darum die Lampen m=F6glichst real zu betreiben. Real hei=DFt, m=F6gl= ichst=20 nahe an DC. Bei niedrigeren Frequenzen k=F6nnen Nebeneffekte auftreten di= e=20 durch die Pulse verursacht werden.

Gru=DF, Ulrich

Ulrich Prinz schrieb:

Wenn die Wortbreite der PWM der begrenzende Faktor ist hängts nur noch von der Taktfrequenz der PWM ab, und natürlich von der An- und Abstiegszeit. Aber wozu diese brachial knapp halten nur um eine höhere PWM-Frequenz zu erreichen, in einem so trägen System.

Möglichst nahe an DC? Die Lampen sind doch eh träge wie Sau, und wenn du wirklich nahe an DC heran willst (wäre bzgl EMV nicht falsch), dann spendiere jedem Kanal noch eine Drossel und eine Diode, man Step-Down-Wandler.

Gruß Dieter

Hallo Ulrich,

Habt Ihr nicht auch so einen Laden wie Digikey bei Euch? Da bekommen wir so ziemlich alles, wie im Supermarkt.

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com

"Joerg" schrieb im Newsbeitrag news:piMCg.5356$ snipped-for-privacy@newssvr21.news.prodigy.com...

Ist uns zu teuer, Versandkosten + Mindermengenzuschlag 50 EUR.

-- Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net homepage:

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de.sci.electronics FAQ:
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Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask. Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

e.

h
e

Bei einer niedrigen Frequenz f=E4ngt der Wendel an zu schwingen wegen=20 termischer Ausdehnung. Das muss vermieden werden.

Die brachiale PWM ist wegen einer trueRMS Berechung des Stromes durch=20 die Lampe. Wenn die Spannung m=F6glichst ideal ist muss sehr viel weniger= =20 und sehr viel seltener gemessen werden und die Mathematik vereinfacht=20 sich so, dass man sie in kleinen Controllern l=F6sen kann anstatt daf=FCr= =20 dickere Prozesoren oder =FCbergeordnete Systeme planen zu m=FCssen.

glichst

die

nn du

Hast ja recht, aber ich kann das Verfahren nicht ver=E4ndern. Logisch w=E4= re=20 es nat=FCrlich einen Buckregler zu bauen, zumal die Restschaltung exakt=20 alles on Bord hat, was f=FCr ein software gesteuertes SwitchingPS n=F6tig= =20 w=E4re. Ist zu =FCberlegen und mit den Verantwortlichen zu besprechen. Aber letztendlich muss man sich nun mal ans Lastenheft halten. Es sind=20 ja schon einige Vorschl=E4ge von uns =FCbernommen worden, was das Konzept= =20 sehr vereinfacht hat.

Ich werd's versuchen, trotzdem muss ich zun=E4chst mal in der vorgegebene= n=20 Richtung suchen.

Also IRF1405S(PBF) ist der Treiber, ich suche immer noch nach guten=20 Treibern, aber MC und MIC bieten da L=F6sungen. Gibts so einen FET Treibe= r=20 auch mit integriertem Optokoppler? W=E4re die Trauml=F6sung.

Danke und Gru=DF Ulrich

Hallo Manfred,

Dafuer haben wir Mouser. Ich weiss nicht, ob es noch so ist, aber frueher hatten die IIRC keinen Mindestbestellwert. Allerdings koennen wegen WEEE Europaer manches dort nicht mehr bestellen.

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com

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