Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik MOSFET Treiber mit zwei Ausgängen und Totzeit


von al3ko (Gast)


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Moin,

ich verwende das Current Mode Control IC UC3843, dessen Ausgang ein PWM 
Signal gibt und einen Hochsetzsteller regelt. Das funktioniert alles 
wunderbar.

Nun möchte ich im nächsten Schritt die Diode im Hochsetzsteller durch 
einen weiteren Schalter ersetzen, um die Durchlassverluste dort zu 
reduzieren.

Das heißt also, dass ich das PWM Signal vom UC3843 zwei mal brauche und 
eines davon sogar invertiert.

Jetzt meine Frage an euch:
Gibt es ein IC, das als Eingang ein PWM Signal erhält und zwei 
Ausgangssignale daraus macht - am besten noch mit der Option Totzeit.

Die Ausgangsspannung des UC3843 beträgt 15 bis max. 30V. Der 
Hochsetzsteller hat am Ausgang eine Spannung von 500V, eingangsseitig 
wird er mit 250-400V gespeist.

Wenn Angaben fehlen, so teilt es mir bitte mit und ich werde mich 
bemühen, diese nachzureichen.



Vielen Dank und freundliche Grüße

von Falk B. (falk)


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@  al3ko (Gast)

>Gibt es ein IC, das als Eingang ein PWM Signal erhält und zwei
>Ausgangssignale daraus macht - am besten noch mit der Option Totzeit.

Jo, gibt es massenhaft, z.B. von IRF. Siehe

http://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C3%9Cbersicht#MOSFET-Treiber

IR2111 & Co.

MfG
Falk

von al3ko (Gast)


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Hi Falk,

vielen Dank für den Link. Sehe ich das richtig, dass Half Bridge Driver 
für mich prinzipiell richtig sind? So wie ich das aus dem Datenblatt 
entnehme, sind die beiden Ausgänge invers zueinander, und das mit 
gegebener Totzeit.

Ich verstehe nun aber nicht den Unterschied zu einem High & Low Side 
Driver.

In einer Halbbrücke habe ich doch eine High & Low Side Konfiguration ?!? 
:/

Ich stehe gerade auf dem Schlauch. Ich glaub, ich muss erstmal einen 
Spaziergang machen :D


Vielen Dank und freundliche Grüße,

al3ko

von ArnoR (Gast)


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> Nun möchte ich im nächsten Schritt die Diode im Hochsetzsteller durch
> einen weiteren Schalter ersetzen, um die Durchlassverluste dort zu
> reduzieren.

> Hochsetzsteller hat am Ausgang eine Spannung von 500V

Ist das dein Ernst? Da kannst du an der Diode im Idealfall ca. 0,1% 
gewinnen und verlierst an anderer Stelle viel mehr, dazu noch der 
Aufwand.

von Al3ko -. (al3ko)


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Hi,

ArnoR schrieb:
> Ist das dein Ernst? Da kannst du an der Diode im Idealfall ca. 0,1%
> gewinnen und verlierst an anderer Stelle viel mehr, dazu noch der
> Aufwand.

An welcher Stelle verliere ich viel mehr? Ist der Aufwand wirklich so 
viel größer, so dass ich an dieser Stelle vielleicht etwas 
unberücksichtigt lasse?


Gruß

von Ingo L. (Gast)


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Wie kommt man auf 0,1%?

von ArnoR (Gast)


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> An welcher Stelle verliere ich viel mehr?
> Ist der Aufwand wirklich so viel größer...?

Du brauchst einen zusätzlichen Schalter mit Treiber, das braucht auch 
Leistung.
Die Alternative ist eine einfache Diode, weiter nichts.

> Wie kommt man auf 0,1%?

Hab jetzt mal vereinfacht 0,5V Durchlassspannung für die Diode 
angesetzt, diese Spannung liegt in Reihe zur Ausgangsspannung von 500V 
und erniedrigt diese daher um 0,5V, und nur das kann man gewinnen.

von Falk B. (falk)


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@  al3ko (Gast)

>vielen Dank für den Link. Sehe ich das richtig, dass Half Bridge Driver
>für mich prinzipiell richtig sind? So wie ich das aus dem Datenblatt
>entnehme, sind die beiden Ausgänge invers zueinander, und das mit
>gegebener Totzeit.

Ja.

>Ich verstehe nun aber nicht den Unterschied zu einem High & Low Side
>Driver.

Dort sind high- und Low Side nicht gekoppelt, müssen also einzel 
angesteuert werden. Dabei muss auch die Totzeit beachtet werden.

MfG
Falk

von Al3ko -. (al3ko)


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Hi Arnor,

die Durchlassverluste sind gegeben durch die Formel:

V_F ist die Durchlassspannung
I_AV ist der Durchschnittsstrom
I_rms ist der Effektivwert des Stromes
R_On ist der Bahnwiderstand

V_F ist beim Schalter geringer als bei der Diode. Wenn ich mich nicht 
irre, ist sogar R_On beim Schalter geringer als bei der Diode. I_AV und 
I_rms sind in beiden Fällen gleiche Parameter.

Es macht in meinen Augen also durchaus Sinn, die Diode durch einen 
Schalter auszutauschen und zu gucken, wie sehr sich das bemerkbar macht.

Gruß

von Falk B. (falk)


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@  Klaus Dietmar (al3ko)

>V_F ist beim Schalter geringer als bei der Diode.

Nämlich Null beim MOSFET und 1-2V beim IGBT.

> Wenn ich mich nicht
>irre, ist sogar R_On beim Schalter geringer als bei der Diode. I_AV und
>I_rms sind in beiden Fällen gleiche Parameter.

Ja, aber . . .

>Es macht in meinen Augen also durchaus Sinn, die Diode durch einen
>Schalter auszutauschen und zu gucken, wie sehr sich das bemerkbar macht.

Gucken muss man, aber eher auf die Rechung, und zwar die GESAMTbilanz. 
Eine 0815 Diode hat vielleicht 1V Spannungsabfall bei Nennstrom, ein 
passender MOSFET vielleicht 0,5V. Das macht bei 500V Ausgangsspannung 
erstmal nur einen Bruchteil aus. Anders bei 5V Ausgangsspannung, da ist 
Synchrongleichrichtung gang und gäbe.

MFG
Falk

von Al3ko -. (al3ko)


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Hi,

ich habe da eine andere Herangehensweise und werde die Diode mit einem 
Schalter ersetzen. Dann sehen wir ja, was am Ende dabei rauskommt :D

Gruß

von Jens G. (jensig)


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@Klaus Dietmar (al3ko)

>ich habe da eine andere Herangehensweise und werde die Diode mit einem
>Schalter ersetzen. Dann sehen wir ja, was am Ende dabei rauskommt :D

Was willst Du dabei sehen? Nur das, was hier hergebetet wurde. Nämlich, 
daß die Verluste gegenüber der Ausgangsleistung schon mal relativ 
niedrig sind. Mit oder ohne Extra-Mosi anstatt Diode.
Und bei 500V haben Mosis rel. hohe Rdson, so daß bei paar wenigen 
A("mpers" ;-) sich das ganze dann doch sehr relativiert.
Vergesse jedenfalls, daß Mosis 0 Ohm Kanalwiderstand hätten ...

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