Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ausganssignale IR2101 so richtig?


von Dennis H. (t1w2i3s4t5e6r)


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Hallo!

Ich bastel an einem BLDC Treiber. Schaltplan siehe Anhang. Der Attiny 
261 bietet eine einstellbare Totzeit, welche ich natürlich nutze. Die 
Mosfets werden auch nicht warm. funktioniert also soweit. Mich wundert 
nur der Signalverlauf, wenn ich mit dem Oszi an den Gates der jeweiligen 
Halbbrücke messe, siehe Bild Oszi.jpg. Diese krasse Verzerrung ins 
negative wundert mich, weil es auch auf den Ausgang so übertragen wird, 
siehe Bild Oszi2.jpg. Jetzt habe ich bisher keinen Motor daran 
angeschlossen, könnte es also sein, das sich das alles deutlich ändert, 
wenn ich eine Last angeschlossen habe, oder funktioniert eher die 
Schaltung/mein Programm nicht richtig?

Ich danke euch schonmal im Voraus für eure Antworten


MfG Dennis

von Steffen W. (derwarze)


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Hmm, der IRFR1205 ist ein N-FET, gezeichnet ist aber ein P-FET der 
invers angeschlossen ist. Die Bootstrapcondis scheinen mir mit 100nF 
etwas klein, würde da 1µF nehmen.
Die Bootstrapschsltung des IR2101 braucht aber auch eine Last (können 
auch zB. 3 sternförmig verschaltete Widerstände sein) um richtig 
arbeiten zu können. Das Unterschwingen kann so auch vom Umladen des 
Bootstrapcondis kommen.

von Dennis H. (t1w2i3s4t5e6r)


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Steffen Warzecha schrieb:
> Hmm, der IRFR1205 ist ein N-FET, gezeichnet ist aber ein P-FET der
> invers angeschlossen ist.

Das stimmt, das habe ich nach dem zusammen löten der Platine auch 
gemerkt, und musste basteln, hab das noch nicht im Schaltplan geändert. 
Aber wie sagt man immer so schön, Version 1 kann man am besten am 
Fädeldraht von Version 2 unterscheiden :)

Steffen Warzecha schrieb:
> ie Bootstrapcondis scheinen mir mit 100nF
> etwas klein, würde da 1µF nehmen.

Das kann ich beim nächsten mal beachten, irgendwo hier im Forum hatte 
ich einen Beitrag gelesen, dass bei ein paar kHz die 100nF reichen 
würden, darum hatte ich die genommen.

Steffen Warzecha schrieb:
> ie Bootstrapschsltung des IR2101 braucht aber auch eine Last (können
> auch zB. 3 sternförmig verschaltete Widerstände sein)

Ah, ok, so ungefähr war auch meine Vermutung, dann werd ich  mal paar 
Widerstände ranbasteln und dann nochmal messen.


Vielen Dank dir


MfG Dennis

von Interior (Gast)


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Hallo,

die 1N4148 sind zwar einige der schnellsten Dioden die es so gibt, aber 
ich würde stärkere Dioden nehmen. Schau dir mal MUR Series an. Die sind 
dafür auch ziemlich gut geeignet.

Wie mein Vorredner schon sagte sind 100nF zu wenig...

Den kannst du so drinne lassen, und einen größeren Kondensator 1uF 
aufwärts parallel hängen. Das verbessert die Signale.

47Ohm für Gate Widerstände halte ich so ziemlich hart an der Grenze. Ich 
hätte persönlich den Faktor 10 kleiner gewählt.

Gruß

von Dennis H. (t1w2i3s4t5e6r)


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Interior schrieb:
> die 1N4148 sind zwar einige der schnellsten Dioden die es so gibt, aber
> ich würde stärkere Dioden nehmen. Schau dir mal MUR Series an. Die sind
> dafür auch ziemlich gut geeignet.

Alles klar, werde ich mir mal ansehen.

Interior schrieb:
> 47Ohm für Gate Widerstände halte ich so ziemlich hart an der Grenze. Ich
> hätte persönlich den Faktor 10 kleiner gewählt.

Diesen Wert hatte ich schonmal bei Mosfets genommen, die ich für 
Multiplexing genutzt habe, für ne Sieben Segment-Anzeige. ABer du hast 
schon recht, das hier sind ein paar andere Frequenzen, da sollte der 
Widerstand nicht zu groß sein. Werde ich bei Version 2 mit bedenken :)

Ich habe mich auch gerade gewagt, einen alten Festplattenmotor einfach 
mal anzuschließen, und siehe da, er dreht. Ist gerade wie ein Lehrling 
im ersten Lehrjahr, der sich freut, dass das Licht angeht, wenn er den 
Schalter drückt :)


MfG Dennis

von Interior (Gast)


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Hallo,

die negative Gatespannung ist auch kein Grund dafür warum das absolut 
nicht funktionieren sollte. Aber ist eben nicht das Optimum für einen 
Treiber Ausgang bei diesem IC.

Noch ein Hinweis für die Gate Widerstände, wenn du diese zu hoch wählst, 
werden die Schaltflanken "verlangsamt", das hat in meinen Augen nur den 
Sinn die EMV zu verbessern. Aber für eine Hobby Anwendung, würde ich mir 
keine Gedanken über EMV machen. Gibt zwar einige Spezialisten die 
denken, das würde extrem orbitalisch viel beeinflussen. Früher hat sowas 
auch ohne Probleme funktioniert. Viel mehr ist interessant, was ein 
Leistungsschalter einer 110kV Freiluftanlage an EMV rausspuckt, wenn er 
geschaltet wird =)

Welche Nenndaten hat dein BLDC? Evtl. würde ich noch ein paar seperate 
Wheel Dioden zu den FET#s parallel hängen.
Gruß

von Dennis H. (t1w2i3s4t5e6r)


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Interior schrieb:
> die negative Gatespannung ist auch kein Grund dafür warum das absolut
> nicht funktionieren sollte. Aber ist eben nicht das Optimum für einen
> Treiber Ausgang bei diesem IC.

Naja, aber ob ich diese negative Spannung mit einem größeren Kondi und 
einer anderen Diode wegbekomme, glaube ich mal bald nicht.

Interior schrieb:
> Noch ein Hinweis für die Gate Widerstände,

Mh, das es rein für EMv Zwecke ist, wusste ich nicht, ich dachte das 
geht in eine andere Richtung, da ein Mosfet-Gate ja eine Kapazität ist 
und diese im Einschaltmoment nahezu ein Kurzschluss darstellt. Und das 
dann in diesem Moment der Strom nicht zu groß wird und irgend ein 
Halbleiter Schaden nimmt begrenzt dieser Widerstand den Strom.

Interior schrieb:
> Welche Nenndaten hat dein BLDC? Evtl. würde ich noch ein paar seperate
> Wheel Dioden zu den FET#s parallel hängen.

Keine Ahnung, was ein alter Festplattenmotor für Kenndaten hat. Aber ich 
denke, diese Freilaufdioden sind nicht wichtig, da der Attiny 261 die 
Möglichkeit des aktiven Freilaufs bietet, deswegen auch mein Hinweis am 
Anfang mit den einstellbaren Totzeiten. Also wenn meine PWM ein logisch 
"Null" ausgibt, schaltet nach der Totzeit der Fet zur Masse durch und 
leitet die Spannung, die entsteht zur Masse. Ob für den kurzen Zeitraum 
der Totzeit wirklich diese Dioden nötig sind, oder ob dafür die internen 
reichen, kann ich schlecht einschätzen, aber ich denke, das wird erst ab 
einer Leistung interessant, in der ich mich nie bewegen werde.


MfG Dennis

von Interior (Gast)


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Hallo,

Der widerstand bildet mit der Gate cap einen passivem Tiefpass. Dieser 
bestimmt wie schnell nun von High zu Löw und umgekehrt geschaltet wird. 
Je steiler also je schneller, hast du eine höheres di/dt, was für EMV 
Zwecke wichtig ist.

Natürlich hat er auch eine begrenzende Funktion, aber du hast nie einen 
richtigen "Kurzschluss". Da leitungswiderstände etc..

Du kannst auch annäherungsweise den Strom berechnen (rms) der bei 
gegebenen Widerstand in das Gate hineinfließt. Aber so wichtig ist das 
auch nicht.

Gruß

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