Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LT1910 - MosFET Driver


von Martin (Gast)


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Moin! Es geht um diesen Treiber:
http://cds.linear.com/docs/Datasheet/1910fa.pdf

Meine frage dazu ist ganz einfach:
Kann der Chip einen dutycycle von 100%
sprich DC operation?

Beste Grüße,
Martin

von Hansjörg (Gast)


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Ja kann er aber Achtung:

Der IC wurde gemacht um den MOSFET sehr niederfrequent anzusteuern.
Er sollte/darf/kann nicht in einer Motor control o.ä. Applikation mit 
20kHz laufen.

D.h. er wurde eigentlich nur gebaut um 100% PWM zu machen

von Falk B. (falk)


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@  Hansjörg (Gast)

>Der IC wurde gemacht um den MOSFET sehr niederfrequent anzusteuern.

Ja.

>D.h. er wurde eigentlich nur gebaut um 100% PWM zu machen

Nein, ein paar Dutzend Hertz kann er schon.

von Hansjörg (Gast)


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Die schaltbare Frequenz hängt aber sehr vom MOSFET ab.
Achte auf deine  Kühlung7Gatecharge und nimm am besten einen schnell 
schaltenden MOSFET wie einen

AON6242 von Alpha Omega Semiconductor

von Falk B. (falk)


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@  Hansjörg (Gast)

>Die schaltbare Frequenz hängt aber sehr vom MOSFET ab.

Teilweise. Letztendlich ist dieser Treiber nur für niederfrequente PWM 
gebaut.

>Achte auf deine  Kühlung7Gatecharge und nimm am besten einen schnell
>schaltenden MOSFET wie einen

Overkill.

>AON6242 von Alpha Omega Semiconductor

Mann O Mann, wozu irgendwelche Exoten, wenn es ein Standardbauteil 
genauso tut?

von Hansjörg (Gast)


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Ein Exot ist AOSMD sicher nicht: Nummer 5 weltweit bei MOSFETs...
Die haben IRF bei 60V mittlerweile um Welten abgehängt. besser ist nur 
noch Infineon technisch gesehen wobei jedoch auch Toshiba und Fairchild 
in letzter zeit gut geworden sind. und TI die am auch sehr schnelle 
MOSFEts im 60V Bereich haben wobei deren RDSON nicht sonderlich gut ist 
im Vergleich.

Alles andere hängt von seiner Applikation ab (Kühlung/Frequenz) was nur 
er bewerten kann.

von Martin (Gast)


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Vielen Dank für die Hilfreichen post´s
ich hatte vor den NTD5867 zu nehmen bei maximal 5khz

bei 220µs on-time müsste das grenzwertig drin sein hoffe ich..

von MrMosfet (Gast)


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Es gilt: I=(C*U)/T

Aus Seite 3 des LTC Bausteines ergibt sich für den Strom mit

U=8V, t=400us (worst case), C= 1nF

I=(1*10^-9*8)/400*10^-6=8*10^-3/400=0,008/400=20uA Gatestrom im Worst 
case and 36uA Gatestrom im Typical case.

Dein Mosfet hat zwar eine Eingangskapazität von 1,3nF doch diese darfst 
du nicht beachten sondern must deine Gatecharge beachten (Stichwort 
Miller-Effekt)

bei 20uA Gatestrom benötigst du für das komplette Einschalten der 23nC 
(auf 10V VGS)(typ.) eine Zeit von I=Q/t ->t=Q/I=23*10-9/20*10^+6= 1,15ms

Der Linearbereich wird dabei für 385us durchfahren

Die Kombination aus MOSFET/Gatedriver ist daher für 5kHz technisch nicht 
möglich.

Wenn du dir das Datenblatt eines AOB2618L anschaust dann wirst du sehen 
das selbst dieser extrem schnell schaltende MOSFET deinen Anforderungen 
nicht genügt. (er hat 20nC ma. gatecharge und 1,6nC CGD). Ich kenne im 
Moment keinen schnelleren Baustein mit RDSOn <=18mOhm bei 60V

-> Bei 5kHz kannst du diesen treiberbaustein vergessen.

Nehm nen gescheiten Treiber oder:

 bau dir ne diskrete ladungspumpe (kostet 3 Transistoren: 2 für 
oszillator + 1 für Pumpen) + Levelshifter + Totem Pole Endstufe zum 
Ansteuern dann kannst du jeden MOSFET nehmen und kannst wegen der 
Erwärmung dann sogar einen mit schlechterem RDSON nehmen da du weniger 
Schaltverluste hast.

Was interessant wäre wäre auch noch deine Last zu kennen:

Ohmsch? Welche Spannung hast du die du schalten willst?

von Martin (Gast)


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Danke MrMosfet für die Hilfreiche Rechnung! Echt TOP!

als ich das mit der 1,15ms gelesen hatte hab ich schon gemerkt das es so 
nichts wird!

Der Mosfet soll für ein einstellbaren Buck-converter also für induktive 
last sein. da ich jetzt weiß das ich anders vor gehen soll habe ich 
nochmal gesucht und 2 schöne treiber gefunden:  MCP1416T und UC3705  die 
sind beide für 16V (warum steht unten) geeignet...

Ich kenne keine schaltung für eine Ladungspumpe + levelshifter usw.
ich würde schnell einen winzigen boost-converter mit nen 555 basteln 
aber dein tip ist viel besser!

Hast du mal ne schaltung zum nachbauen parat?
ich müsste von meinen vorhandenen 54V ja auf 70V boosten damit ich meine 
delta 16V habe für den fet habe. Die NTD5867 habe ich über und wollte 
die dafür schon verwenden.

von MrMOSFET (Gast)


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Hallo Martin,

da du die MOSFETs über hast vermute ich du hast eine sehr geringe 
Stückzahl.
Da lohnt sich dann der Zeitaufwand für ein ordentliches Analogdesign 
nicht.

Wenn du jedoch was lernen willst dann überlege dir das selbst das geht 
"nur" mit normalen transistoren für kleines geld. NE555 ist noch zu 
teuer. Für einen Oszillator reichen 2 NPN-transistoren (BC846BPN) 
welcher über einen weiteren transistor eine Ladungspumpe antreibt. Die 
Spannung floatet dann. Die Aufgabe ist es dann eine Schaltung zu bauen 
die diese floatende Spannung ans Gate bringt wofür <=5 Transistoren 
reichen sollten.

Das wäre die Luxus-Lösung dann hast du nämlich 100% PWM zur Verfügung.

Da du jedoch "nur" einen Step-Dowm machen willst würde eine einfache 
Schaltung über Bootstrap-Kondensator auch ausreichen was das ganze 
einfacher + billiger macht.

Ich würde dir hingegen raten zu einer fertigen Lösung zu greifen.
Deine genannten 5kHz für einen Schaltregler halte ich auch für zu klein 
(ausser du hast ne ungelaublich große Induktivität und willst über die 
niedrige Frequenz deine Schaltverluste minimieren)

Ich würde dir auf deinem Stand raten eine fertige Lösung wie eine

TPS54060,TPS54160,TPS54260 zu nehmen die können bis zu 2,5A und es gibt 
im datenblatt genaue Formeln wie du das auslegen musst dazu sind sie 
relativ günstig zu haben und du kannst eine sehr kleine Induktivität 
nehmen und deine ganze Schaltung wird sehr klein (sofern du mit 2,5A 
auskommst)

von MrMOSFET (Gast)


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Hallo Martin,

sinnvol wäre es auch noch deinen Strom zu kennen.

von Martin (Gast)


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Hallo MrMosfet, ich hatte anfangs auch diese idee mit dem fertigen 
regler.

mein projekt sollte jedoch was besonderes werden.
nicht nur funktions-gebunden sondern auch wegen dem spaß am basteln!

du hast recht, ich habe von allem nur eine kleine stückzahlen.

mein input ist 54V bei 8A max.
das ziel ist die für mich maximale effizienz zu erzielen, so das ich nur 
wenig schaltverluste habe.
zur verfügung steht mir auch noch 39khz schaltfrequenz (ist abhängig von 
der mcu einstellung). Die induktivität wickle ich selbst. als kern steht 
ein T-106-26 oder T-106-18 zur verfügung.

Da das ganze nur für mich selbst ist kann es gerne auch einen euro extra 
kosten..
ich habe die schaltung in "klein" schon auf meinen steckbrett getestet. 
nur mit dem unterschied das ich einen BTS6163D PROFET (den nutze ich 
gern für testaufbauten) als switch drin habe der nur mit 3-4khz maximal 
läuft. aber ich bin schon sehr zufrieden. kann mir der höheren 
schaltfrequenz und einem guten gate-driver ja nur noch besser werden.

Gruß Martin

von MrMOSFET (Gast)


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Hallo Martin,

8A ist schon ne ganze Menge.

Eine große Induktivität und niedrige Schaltfrequenz kann den 
Wirkungsgrad erhöhen sofern der Rest passt.
Ich würde dir raten das ganze wie du schon sagst mit dem Hintergrund des 
Lerneffektes diskret aufzubauen.

Nehm dazu am besten auch auf der Lowside einen Mosfet um die effizienz 
zu steigern.

Ich würde dir folgendes raten um nicht gleich alles analog machen zu 
müssen und trotzdem was zu lernen:

1.) Design
Eingangsspannung -> Step down auf 12V
12V-> Linearregler->MCU

Von den 12V kannst du deinen LS-gatedriver + Opamps/Komparatoren 
betreiben.
Nehme dazu eingfach nen kleinen Step-Down wie einen TPS54061/TPS54062.

Lowside-Gatedriver geht diskret ja ganz einfach mit einem BC846BPN in 
Totem-Pole Konigration.(100mA Gatestrom) oder entsprechend einzelne 
Bipolartransistoren die bis zu 800mA können. Alles darüber hinaus 
(>800mA) ist ziemlich teuer.

Highside-treiber würde ich diskret mit einem Bootsrap aufbauen und auch 
wieder BC846BPN als Totem Pole

http://www.ti.com/lit/ml/slup169/slup169.pdf

Seite 23 anschauen

Als Ansteuerung der beiden MOSFEts kannst du deinen uC nehmen und hast 
dadurch die Flexiilität FrequenzTTotzeit selbst festzulegen.
Nahm dazu nen uC der eine PWM-Einheit mit Totzeit-Genearor hat.


2.) Design (wenn das erste tut)


Wenn du aber ganz viel lernen willst (mit der Gefahr des Scheiterns) 
dann mache alles analog. und mache die Highside Endstufe 100%PWM fähig 
über eine Chargepump. Dann lernst du noch viel mehr und eine Hand voll 
Transistoren reicht aus. Schau dir mal einen Colpits Oszillator an sowie 
das Prinzip der Chargepum dann solltest du das mit 3-4 Transistoren 
aufbauen können

von Martin (Gast)


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Hallo MrMosfet,

Ich habe jetzt fast alle Komponenten für sich getestet und habe mit 
einigen sachen Ärger, mit anderen Erfolg gehabt. Daraus habe ich nun ein 
Gesamtkonzept gebildet. Könntest du dir das einmal anschauen?

Ich habe die Datei hier hochgeladen: 
http://tuhh.fileserv.eu/addon/Rev04PICLCD.pdf

Würde mich über ein Kommentar freuen!
Wie du ja schon weißt habe ich versucht die Komponenten zu verwenden die 
ich in meiner Sammlung habe aus früheren Projekten. Und ich habe doch 
einen 555 verbaut weil die Transistor schwingkreis Lösung mich 
geärgert... Naja, schau selbst.

Gruß Martin

von Martin (Gast)


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Hallo MrMosfet,

bist du noch im Forum unterwegs? Ich vllt. siehst du den topic jetzt.

Gruß Martin

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