Hi, hoffe der Betreff verrät bereits das wichtigste. Bin auf der Suche nach einer Halbbrücke, die mindestens 10A (ehr bis 20A) und eine Frequenz von bis zu 2MHz schafft. Die Halbbrücke soll eine Spule so ansteuern können, damit ich mit ihr ein sich veränderndes Magnetfeld erzeugen kann. Insgesamt fällt mein derzeitiges Projekt in die Kategorie der induktiven Energieübertragung. Also sollte zufällig jemand ein in Frage kommendes IC kennen, bin ich um jeden Link zu einem Datenblatt oder eine Bezeichnung dankbar. MfG Christian
2MHz als IC kannst du vergessen, zumal du NATÜRLICH nicht geschreiben hast welche Spannung. Halbbrücken mit MOSFETs und Gate-Treibern aufzubauen ist aber nicht so schwer, bei 2MHz ist eher das Platinenlayout wichtig, exotiscghe Bauteile braucht man nicht. 10A leistungsfähige bipolare OpAmps schaffen keine 2MHz mit signifikantem Pegel.
Erst mal wäre noch wichtig zu wissen, ob die Halbbrücke linear oder getaktet arbeiten soll. Und natürlich die Betriebs-Spannung. MaWin schrieb: > Halbbrücken mit MOSFETs und Gate-Treibern aufzubauen ist aber nicht so > schwer, bei 2MHz ist eher das Platinenlayout wichtig, exotiscghe > Bauteile braucht man nicht. Neben dem Platinen-Layout sehe ich schon noch weitere Problemstellen: - Kühlung (Mosfets und Gate-Treiber!) - Recovery-Verhalten der parasitären Dioden im Mosfet (vor allem bei Mosfets mit hoher Spannungsfestigkeit) - Sehr kurze Verriegelungszeit notwendig, damit man keine zu große Nicht-Linearität im Nulldurchgang bekommt Beschreib dein Problem/Aufgabenstellung etwas genauer, sonst kann man da keine hilfreichen Tips geben.
Christian Carl schrieb: > Insgesamt fällt mein derzeitiges Projekt in die Kategorie der induktiven > Energieübertragung. Mal über einen Royer Converter nachgedacht? Da muss der große Strom nur durch den Kondensator, die Transistoren können kleiner ausfallen, und deren Ansteuerung auf "optimal-Frequenz" erledigt sich fast von selbst ;)
> Kategorie der induktiven Energieübertragung
Irgendwie macht das jedes Schaltnetzteil so...
Strom -> Spule -> magnetisierbarer Kern -> Spule -> Strom
Danke für die zahlreichen Antworten! Sorry, hab wirklich vergessen die Spannung anzugeben. Es sollen 12V mit einem Takt von ca. 100 bis 200kHz geschaltet werden. Natürlich schnellstmöglich, damit so wenig wie möglich Verluste entstehen. Da durch das Schalten der Halbbrücke ein Serienschwingkreis geschaltet werden soll und dieser auf Resonanz abgeglichen werden soll, muss die Brücke auch einen hohen Strom "treiben" können (simuliert derzeit ca. 10A) Mein momentaner Brückenbaustein wird mit einer wesentlich geringeren Frequenz doch relativ am Limit betrieben und schaltet deshalb sehr schnell wegen Überhitzung ab. Aus diesem Grund wollte ich ein IC, dass etwas "überdimmensioniert" ist und somit nicht gleich überfordert. Zugegeben die 2MHz sind dann vielleicht doch etwas übertrieben. Zum Schaltungsaufbau: - ein Timerbaustein(NE555) erzeugt mir eine Rechteckspannung mit der nötigen Frequenz - mit dem Rechtecksignal wird dann die Brücke getaktet - die somit den Serienschwingkreis im Takt auf und wieder entlädt. -Ergebnis: ein Strom durch die Spule mit im Takt wechselnder Richtung -> wechselndes Magnetfeld Verdoppelt man die Sendefrequenz wird laut Induktionsgesetz sekundärseitig auch die doppelte Spannung induziert. @ Ernst B.: Eine selbstschwingende Schaltung hatte ich am Anfang auch im Blick. Da jedoch der Kopplungsfaktor der Sende- und Empfangsspule bei meinem Projekt nicht fest vorgegeben ist und somit variieren kann, würde ich mir auch ständig den Schwingkreis u.U. stark verstimmen. Deshalb die aktive Frequenzerzeugung. Hoffe ihr könnt mir jetzt besser Folgen. Vielen Dank schonmal im Voraus! MfG Christian
@ Christian Carl (Gast) >Es sollen 12V mit einem Takt von ca. 100 bis 200kHz geschaltet werden. >Natürlich schnellstmöglich, damit so wenig wie möglich Verluste >entstehen. Hmm, 200kHz sind aber keine 2 MHz. Was erkennen wir daraus? Netiquette ist das A & O der Kommunikation. Schaltfrequenz 200kHz, Anstiegszeit <100ns wäre eine sinnvolle Angabe. >Zugegeben die 2MHz sind dann vielleicht doch etwas übertrieben. Ach was . . . >Zum Schaltungsaufbau: >- ein Timerbaustein(NE555) erzeugt mir eine Rechteckspannung mit der >nötigen Frequenz Schon mal ein starkes Indiz für die üblichen "Internetnachbauten" . . . >Verdoppelt man die Sendefrequenz wird laut Induktionsgesetz >sekundärseitig auch die doppelte Spannung induziert. Nö. Da verwechelst du Magentisierungsstrom mit transformiertem Laststrom. Ein Trafo hat bei 50 und 60 Hz immer noch das gleiche Übersetzungsverhältnis, auch bei 400Hz. Verluste sind ein anders Thema. >Projekt nicht fest vorgegeben ist und somit variieren kann, würde ich >mir auch ständig den Schwingkreis u.U. stark verstimmen. Bei passender Dimmensionierung kein großes Problem. >Hoffe ihr könnt mir jetzt besser Folgen. Jain. Sag doch einfach, was INSGESAMT rauskommen so, DANN kann man dir sinnvolle Tips gebenn und muss nicht an halbgaren Konzepten rumdoktern. Siehe Netiquette. MfG Falk
NE555 geht aber schon noch bei so einer Frequenz (200khz). Es gibt aber wirklich schönere Bausteine.
Als Einzel-IC ist mir sowas nicht bekannt. Der Strom ist auch etwas hoch für normale ICs. Wenn 5V reichen: 5x parallel AAT4900 wäre ne billige Lösung. Durch die Totzeit von 5ns sollten sie parallel laufen können. Probiert habe ich das noch nicht. Einen solchen Chip kriegt man bis 10MHz lauffähig. Offiziell 4MHz. Oder DEIC420 anschauen. Vielleicht sagst du einfach mal welche Spannung/Last? Es gibt auch noch neuere SMPS-Module. Da könnte was dabei sein. Haben aber wohl fast alle auch auf der High-Side einen N-Fet. Also Bootstrap mit all den Problemen.
@falk: Also die Angabe mit den 2MHz, war einfach meine Vermutung der Größenordnung der Frequenz, die das Bauteil können sollte, um nicht gleich wieder am Limit zu hängen. Deshalb finde ich die Angabe gar nicht soo verkehrt, denn es hätte mir ja vielleicht auch jemand eine Brücke vorschlagen können, die vielleicht nur 1MHz kann. Doch dann hätte ich zumindest mal einen Vorschlag gehabt. Und ich denke, dass für jeden hier klar ist, dass ich mit einem "schnellstmöglichen" Schalten auch kurze Anstiegszeiten gemeint habe. Soll ja immernoch nen Rechteck rauskommen und kein Dreieck. Desweiteren verwechsle ich rein garnichts. Betrachten man lediglich die Gleichung des Induktionsgesetztes (hier ist mal sowas von kein Trafo im Spiel) dann verdoppelt sich die Induzuierte Spannung mit doppelter Frequenz. Das ist durchaus eine Aussage, die man so stehen lassen kann. Und eben eines der Gesetze die ich in meinem Zusammenhang sicherlich beachten muss. Trotzdem Danke für dein Interesse. @flyingsee: Kannst du mir vielleicht ein in deinen Augen schöners Bauteil einfach mal nennen? Würde mich doch sehr interessieren! MfG Christian
Okay, dann will dich dir mal helfen. ON-Semi hat eine schöne Halbbrücke als Mosfetansteuerung im Program. http://www.onsemi.com/PowerSolutions/product.do?id=NCP3420 ... sollte deinen Anforderungen genügen. Der NE555 ist aus den Anno-Biwack-Zeiten, Wiki meinte gerade 1971 - also 29 Jahre älter als ich. Anyway, was ich damit sagen wollte: Überlege dir nicht, ob du das ganze nicht wenigsten mit der CMOS-Version aufbauen willst, oder nicht lieber gleich einen CMOS-Comparator für den entsprechenden Aufbau nimmst.
@ Christian Carl (Gast) >Also die Angabe mit den 2MHz, war einfach meine Vermutung der >Größenordnung der Frequenz, die das Bauteil können sollte, Die Vermutung lag meilenweit neben den Anforderungen. > um nicht >gleich wieder am Limit zu hängen. Deshalb finde ich die Angabe gar nicht >soo verkehrt, Doch ist sie, weil du nach einem Ferrari fragst, wo es ein Audi auch tut. >Und ich denke, dass für jeden hier klar ist, dass ich mit einem >"schnellstmöglichen" Schalten auch kurze Anstiegszeiten gemeint habe. >Soll ja immernoch nen Rechteck rauskommen und kein Dreieck. "schnellstmöglich" ist eine vollkommen unbrauchbare Beschreibung. ZAHLEN! Denn "schnellstmöglich" ist für einen 1ns, für den andern 100ns. Dazwischen liegen Welten. >Desweiteren verwechsle ich rein garnichts. Und ob. >Betrachten man lediglich die Gleichung des Induktionsgesetztes (hier ist >mal sowas von kein Trafo im Spiel) Was ja auch sehr sinnvoll ist, wenn man induktiv Energie übertragen will . . . > dann verdoppelt sich die Induzuierte >Spannung mit doppelter Frequenz. Tja, schon mal was von Randbedingungen und Zusammenhang (neudeutsch Kontext) gehört? Mit U = d Phi/ dt allein kommt man nicht weit, schlimmer noch, man rennt in die falsche Richtung. >Das ist durchaus eine Aussage, die man so stehen lassen kann. Nö. >Und eben eines der Gesetze die ich in meinem Zusammenhang sicherlich > beachten muss. Und noch viele Mehr. Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile. Und induktive Energieübertragung bzw. Trafo funktioniert schon "etwas" anders als du es dir hier vorstellst. Höhere Frequenz bedeutet NICHT höhere Spannung! Probier es aus! Nimm einen 50 Hz Trafo, klemm ihn an einen Lautsprecherausgang deiner Stereoanlage, gib 50 Hz drauf. Dann 100Hz. Und staune. Und einfach mit einem NE555 und selbst mit dem tollsten 20A/2MHz Leistungsmodul wirst du so keine induktive Energieübertragungn ereichen. Zumindest keine, die ansatzweise das Prädikat "brauchbar" trägt. Du wirst, genauso wie jetzt schon massiv Energie dort verheizen, wo sie nicht hinsoll, nämlich in deinen Bauteilen. MFG Falk
Michael H. schrieb: > 1971 - also 29 Jahre älter als ich. Heute haben wir 2012. Fazit: du bist 12 Jahre alt...
@ Lothar Miller (lkmiller) Benutzerseite >> 1971 - also 29 Jahre älter als ich. >Heute haben wir 2012. Fazit: du bist 12 Jahre alt... Das erklärt so manche Postings . . . .
Naja, für 12 ist das ok ;-) Was denn nun. Eine Ansteuerung oder eine Endstufe?
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12 KB
@ Falk: >Und einfach mit einem NE555 und selbst mit dem tollsten 20A/2MHz >Leistungsmodul wirst du so keine induktive Energieübertragungn ereichen. >Zumindest keine, die ansatzweise das Prädikat "brauchbar" trägt. Du >wirst, genauso wie jetzt schon massiv Energie dort verheizen, wo sie >nicht hinsoll, nämlich in deinen Bauteilen. Na endlich mal ein Satz bei dem ich meine rauszuhören, dass du mir helfen kannst und auch möchtest. ;-) OK. Was mach ich deiner Meinung nach falsch? Wie muss ich mir denn die Zusammenhänge vorstellen? Denn mein bisherige Übertragung funktioniert ja. Nur war Energieeffizienz und Wirkungsgrad bislang nicht mein Thema. Was nicht bedeutet, dass es mich nicht interessiert. @ alle: Vielleicht hilft der beigefügte Schaltplan das Projekt zu beschreiben. Gesucht wird hier eine Lösung zum ersetzen der Spannungsquelle V1 in der Praxis. Diese liefert bislang eine Rechteckspannung(0-12V, DutyCycle 50%) und einer Frequenz von 100kHz (in der Abbildung). In der Simulation wurde bislang auch versucht ein relativ ideales Rechteck zu erzeugen -> An- und Abfallszeiten 1ns Aber ich denke, dass z.B. bis 200ns durchaus noch in Ordnung wären. Diese Rechteckspannung versorgt die Sendespule L1, die zusammen mit C1 einen Serienschwingkreis darstellt, der hier seine Resonanz bei ca. 100kHz hat. Bislang wir V1 eben durch einen NE555 zur Takterzeugung und einer BTN7930B Halbbrücke ersetzt. L1 und L2 sind aufgrund der Platzierung in einem vorgegebenen Gehäuse bislang selbstgewickelt. Zwischen ihnen liegt dann der Gehäuseboden und eben Luft. Die Sekundärseite ist soweit eigentlich fix und soll mit so wenig wie möglich Bauteilen auskommen. Später sollen Sekundärseitig zwei Gold Cap Kondensatoren mit jeweils 6F mit ca. 5V und ca. 100mA geladen werden. Aber nun erstmal zur Primärseite! Bin nun für Ideen jeder Art offen!!! MfG Christian
Den Takt kannst du mit NE555 machen. Ich würd 'n 4046 nehmen. Den Treiber würd ich diskret aus NPN und PNP daran n und p channel mosfet aufbauen dann 'n GDT und daran 2 große Mosfets. Paar Widerstände, bisschen Schutzbeschaltung und fertig. Naaja.
Stelle Grad mal wieder fest: Rechnen müsste man können^^ ==> Fail. Ich denke, hier sollte der Fragende mal seinen bisherigen Schaltplan posten. Sonst kommt man hier nicht weiter.
@ Christian Carl (Gast) >Später sollen Sekundärseitig zwei Gold Cap Kondensatoren mit jeweils 6F >mit ca. 5V und ca. 100mA geladen werden. ;-) DAS ist dein Hauptziel! Und DAS sollte am ANFANG des Postings stehen. >Aber nun erstmal zur Primärseite! FALSCH! >Bin nun für Ideen jeder Art offen!!! Dein Konzept ist schon unbrauchbar. Für läppische 5V und 100mA tut es ein Royer Converter mit zwei lausigen 500mA BC337. Lies den Artikel in RUHE, schau dir die Links zu den Forumsbeiträgen an, dort sind verschiedene Beispiele drin. Und dann vergiss deine 20A Brücke, die braucht kein Mensch. Es sei denn, du willst über 5m Luftspalt übertragen. Wie groß soll denn der Abstand Zwischen Sender und Empfänger sein? Durchmesser der Spulen? Randbedingungen? MfG Falk
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71 KB
Sorry! Kleiner Tippo meinerseits. ca. 1000mA sollen am Ausgang zur Verfügung stehen, nicht 100mA! Trotzdem versteh ich dann das mir vorliegende Entwicklungs-Kit BQTesla150LP von Texas Instruments nicht! Dieses Kit ist extra für die Einarbeitung in das Thema der induktiven Energieübertragung konzipiert und schafft ungefähr die gesuchte Leistung. Trotzdem wurde hier Primärseitig eine Halbbrücke aus 2 N-Kanal MOSFETS(CSD17308Q3), die dauerhaft bis zu 13A vertragen, und einem 4A Treiberbaustein (TPS28225DRB) aufgebaut. (den Schaltplan hab ich angehängt. Bauteile U9, Q7 und Q6 beachten.) Deshalb auch meine Suche nach einer Halbbrücke in dieser Größenordnung. Hatte mich nämlich nur Interessiert, ob es diese drei Bausteine als Alternative nicht auch bereits "fertig" in einem Gehäuse gibt. Prinzipiell war der Plan, sich an diesem im Schaltplan gezeigten Schaltungsaufbau um die Sendespule herum zu Orientieren. Der Rest, wie Kommunikation von Empfänger zum Sender, den dieses Entwicklungs-Kit anbietet ist unrelevant.
Kleiner nachtrag: Die Sendespule ist im Schaltplan leider nicht zu sehen. Sie ist zwischen X1 und X2 angebracht und hat eine Induktivität von 24uH.
@ Christian Carl (Gast) >Sorry! Kleiner Tippo meinerseits. ca. 1000mA sollen am Ausgang zur >Verfügung stehen, nicht 100mA! Ändert an meiner Aussage nichts. >Trotzdem wurde hier Primärseitig eine Halbbrücke aus 2 N-Kanal >MOSFETS(CSD17308Q3), die dauerhaft bis zu 13A vertragen, und einem 4A >Treiberbaustein (TPS28225DRB) aufgebaut. Naja, die wollen ja auch die ICs von TI vermarkten. >Deshalb auch meine Suche nach einer Halbbrücke in dieser Größenordnung. Such mal nach fertigen H-Brücken, siehe H-Brücken Übersicht. >Der Rest, wie Kommunikation von Empfänger zum Sender, den dieses >Entwicklungs-Kit anbietet ist unrelevant. Was umso mehr für den Herrn Royer spricht. Aber mach mal. MFG Falk
Muster von TI von den oben angesprochenen ICs sind bereits bestellt, um einmal einen direkten Nachbau durchzuführen. Um zu meiner Suche nach einer Halbbrücke als Alternative zurückzukehren. Was muss die Brücke denn jetzt abkönnen? Die Frage hat sich ja jetzt noch nicht geklärt. Allerdings gebe ich auch zu, dass der Herr Royer mein Interesse geweckt hat und ich hier ebenfalls einen Testaufbau durchführen möchte. Dann werde ich ja hoffentlich sehen, welche Variante die Beste/Einfachste/usw. ist?! Vielen Dank nochmal für Interesse und Antworten.
Noch ne Frage! Sind also die beiden Lösungsmöglichkeiten (TI und Royer) gleichwertig? MfG Christian
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