Hallo liebe Forengemeinde, für eines meiner Projekte möchte ich eine Eingangsspannung von 36V in etwa halbieren. Dabei soll aber ein Strom von etwa 3A fließen können. Ein einfacher Spannungsteiler kommt also nicht infrage, da ich dabei zu viel Energie verheizen würde, und das im wahrsten Sinne des Wortes. Also bin ich auf die Idee gekommen, die Sache mittels einer PWM mit 50% Tastverhältnis und nachgeschalteter Spulen-Kondensator-Kombination zu erledigen. Da ich keine schnelle PWM benötige, habe ich mich für die Erzeugung für einen Oszillator mit ~32kHz entschieden, dessen Takt auf ein JK-Flipflop gegeben wird, aus dem ich durch Verbindung von J und K und das ganze auf high setzen ein T-Flipflop gebaut habe. Den Schaltplan dazu habe ich mal angehängt und würde euch bitten, mir evtl Tipps zu geben, wie ich das ganze evtl. noch verändern müsste, damit es so klappt wie ich es mir vorstelle. Über eine mögliche Veränderung habe ich schon nachgedacht, bin aber nicht wirklich zu einem Schluss gekommen, ob das überhaupt praktikabel/umsetzbar ist. Diese Idee sieht folgendermaßen aus: Ich habe einen IC mit zwei JK-Flipflops, so dass ich, um den Gatestrom des MOSFETs zu erhöhen, überlegt habe, ob es möglich ist, beide Flipflops parallel zu betreiben. Um winzige Zeitverschiebungen im Umschaltmoment auszugleichen, könnte ich jeweils Dioden an den Q-Ausgang legen, so dass es nicht möglich ist, dass ein Q_high ein anderes Q_low lädt. Stattdessen wird der Strom von Q_high sofort zu Gate geleitet und beginnt schonmal den MOSFET durchzuschalten. Um jetzt den MOSFET wieder auszuschalten könnte man einen kleinen Transistor zwischen Gate und Source schalten, welcher von Q' von einem der Flipflops getrieben wird. Die Entladung des Gates würde also über diesen Transistor erfolgen. Das Problem, welches ich bei dieser Idee sehe, ist die Tatsache, dass ich beim ersten Anschließen nicht sicherstellen kann, dass beide Ausgänge Q1 und Q2 automatisch den selben Zustand erhalten. Solltet ihr eine Idee haben, wie sich dieses Problem lösen lässt, oder ihr habt noch ganz andere Vorschläge, wie ich meine Schaltung verbessern/verändern sollte, damit mein Ziel (etwa halbierte Spannung bei Strom von ca. 3A) erreicht wird, wäre ich über jede Anregung dazu sehr dankbar.
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Florian W. schrieb: > für eines meiner Projekte möchte ich eine Eingangsspannung von 36V in > etwa halbieren. Wenn Du nur die untere Hälfte belasten willst, und nicht die obere, wäre es das beste, wenn Du ein normales Schaltnetzteil(-modul) nimmst und als Regelparameter nicht, wie normal, die Ausgangsspannung, sondern die halbe Eingangsspannung nimmst. Gruss Harald
Harald Wilhelms schrieb: > Florian W. schrieb: > >> für eines meiner Projekte möchte ich eine Eingangsspannung von 36V in >> etwa halbieren. > > Wenn Du nur die untere Hälfte belasten willst, und nicht die obere, > wäre es das beste, wenn Du ein normales Schaltnetzteil(-modul) nimmst > und als Regelparameter nicht, wie normal, die Ausgangsspannung, > sondern die halbe Eingangsspannung nimmst. > Gruss > Harald Hallo Harald, ist es nicht egal, ob ich den oberen oder unteren Anteil der Spannung belaste? Und habe ich nicht so etwas wie ein Schaltnetzteil gebaut? Ich schalte zwar mit einer relativ niedrigen Frequenz, habe aber auch eine Drossel als Energiespeicher, die die Ausgangsspannung glättet. Zugegeben, sehr simples Schaltnetzteil, aber geht doch genau in die Richtung, oder nicht? Gruß Florian
Florian W. schrieb: > Den Schaltplan dazu habe ich mal angehängt Die Zusammenstellung von Bauteilen funktioniert so nicht, selbst wenn man sich Verbindungspunkte an den passenden Stellen dazudenkt. Es fehlt die Freilaufdiode für die Soule (oder besser für genaues Halbieren der MOSFET nach Masse), und das Gate des MOSFET kannst du nicht mit ausgangsbezogenen 5V ansteuern. Auch würde ich von der Idee der 2 parallelen FF einfach die Finger lassen, es bringt zu wenig für den Aufwand. Nimm MOSFET Treiber oder bau ihn aus 2 Transistoren diskret auf.
MaWin schrieb: > Florian W. schrieb: >> Den Schaltplan dazu habe ich mal angehängt > > Die Zusammenstellung von Bauteilen funktioniert so nicht, selbst wenn > man sich Verbindungspunkte an den passenden Stellen dazudenkt. > > Es fehlt die Freilaufdiode für die Soule (oder besser für genaues > Halbieren der MOSFET nach Masse), > > und das Gate des MOSFET kannst du nicht mit ausgangsbezogenen 5V > ansteuern. > > Auch würde ich von der Idee der 2 parallelen FF einfach die Finger > lassen, es bringt zu wenig für den Aufwand. Nimm MOSFET Treiber oder bau > ihn aus 2 Transistoren diskret auf. Hallo MaWin, danke für die Anregung. Den Plan mit den beiden Flipflops parallel lasse ich dann wohl besser fallen. Aber ich hab da noch ne Frage zur Ansteuerung des MOSFET. Warum kann ich den nicht mit einer ausgangsbezogenen Gatespannung schalten? Die entscheidende Spannung ist doch immer V_GS, also die Spannung zwischen Gate und Ausgang. Sollte ich stattdessen lieber die 18V Spannung zwischen Eingang und VSS abnehmen. Aber dann habe ich für die angehängte Schaltung, die mit 18V versorgt werden soll, eine andere Masse, als diejenige, die ich jetzt im Schaltplan angegeben habe. Für die angehängte Schaltung wäre dann ja VSS die neue Masse, oder nicht? Welche Freilaufdiode würdest du denn als Bauteil empfehlen? Wieviel Strom muss die aushalten? Sind 5A genug? Gruß Florian
Mittles Kapazitäten: http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap5/Kapitel5.html#5.4 wie die Effizienz ausschaut würde mich selbst auch mal interessieren. Alternativ kannst du doch auch einfach einen Step-Down-Wandler aufbauen, die haben Effizienen >90%. Achte auf geringe Schaltfrequenzen um hohe Effizienzen zu erhalten. Dafür brauchst du dann zwar größerer Bauteile, aber vermutlich ist Platz weniger ein Problem. http://parametric.linear.com/Step-Down_(Buck)_Regulators#!cols_2167,1032,1033,1107,1105,1038,1036,1367,1039,1034,1646!s_1107,0!gtd_!1032_<=30!1033_>36!1107_3:22.5!1105_<=18!1039_<=500!1034_>=18!1646_Buck schau auch bei Texas Instruments und Maxim IC, die haben auch massig solche ICs.
Florian W. schrieb: > Die entscheidende Spannung ist doch immer V_GS, Richtig. > also die Spannung zwischen Gate und Ausgang. Falsch, dein Source ist nicht mit dem Ausgang verbunden. > Sollte ich stattdessen lieber die 18V Spannung zwischen > Eingang und VSS abnehmen. Nein. Schau dir einfach mal H-Brücken an. http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/11602fb.pdf > Welche Freilaufdiode würdest du denn als Bauteil empfehlen? > Wieviel Strom muss die aushalten? Sind 5A genug? Theoretisch 2.5A, weil 5A Strom ja nur 50% der zeit fliesst. Aber für exakteres halbieren wäre eine H-Brücke sinnvoller.
Frank M. schrieb: > Mittles Kapazitäten: > http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap5/Kapitel5.html#5.4 > > wie die Effizienz ausschaut würde mich selbst auch mal interessieren. > > Alternativ kannst du doch auch einfach einen Step-Down-Wandler aufbauen, > die haben Effizienen >90%. Achte auf geringe Schaltfrequenzen um hohe > Effizienzen zu erhalten. Dafür brauchst du dann zwar größerer Bauteile, > aber vermutlich ist Platz weniger ein Problem. > http://parametric.linear.com/Step-Down_(Buck)_Regu... > schau auch bei Texas Instruments und Maxim IC, die haben auch massig > solche ICs. Hallo Frank, die Schaltung bei Joretronik sieht echt interessant und recht einfach zu bauen aus. Insbesondere scheint sie ohne große Spule auszukommen, wobei dafür die Kapazitäten schon recht groß ausfallen dürften. Aber du hast Recht, Platz ist erstmal kein Problem. Hast du denn an meinem eigenen Versuch, abgesehen von einer Freilaufdiode an der Spule und einem Gate-Treiber noch etwas auszusetzen, oder denkst du, dass das so schon ganz gut funktionieren könnte, auch wenn es vielleicht nicht die eleganteste oder Most-State-of-the-Art Weise ist? Gruß Florian
MaWin schrieb: > Florian W. schrieb: >> Die entscheidende Spannung ist doch immer V_GS, > > Richtig. > >> also die Spannung zwischen Gate und Ausgang. > > Falsch, dein Source ist nicht mit dem Ausgang verbunden. > >> Sollte ich stattdessen lieber die 18V Spannung zwischen >> Eingang und VSS abnehmen. > > Nein. Schau dir einfach mal H-Brücken an. > http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/11602fb.pdf > >> Welche Freilaufdiode würdest du denn als Bauteil empfehlen? >> Wieviel Strom muss die aushalten? Sind 5A genug? > > Theoretisch 2.5A, weil 5A Strom ja nur 50% der zeit fliesst. > Aber für exakteres halbieren wäre eine H-Brücke sinnvoller. Hallo MaWin, danke für das verlinkte PDF. Wenn ich das beim Überfliegen richtig verstanden habe, bräuchte ich also eigentlich nur den LT1160, einen Oszillator an "IN TOP", einen Inverter für die invertierte PWM an "IN BOTTOM", zwei N-Kanal-MOSFETS, eine 1N4148, einen 7812 oder 7815, eine Spule für den Ausgang und ein paar Kondensatoren? Kannst du mir für den Inverter noch eine Empfehlung geben, welchen IC du in dem Fall nehmen würdest? Gruß Florian
Florian W. schrieb: > bräuchte ich also eigentlich nur den LT1160, einen > Oszillator an "IN TOP", einen Inverter für die invertierte PWM an "IN > BOTTOM", zwei N-Kanal-MOSFETS, eine 1N4148, einen 7812 oder 7815, eine > Spule für den Ausgang und ein paar Kondensatoren? Na ja, oder einen IR2151, der das alles in einem Chip enthält.
MaWin schrieb: > Florian W. schrieb: >> bräuchte ich also eigentlich nur den LT1160, einen >> Oszillator an "IN TOP", einen Inverter für die invertierte PWM an "IN >> BOTTOM", zwei N-Kanal-MOSFETS, eine 1N4148, einen 7812 oder 7815, eine >> Spule für den Ausgang und ein paar Kondensatoren? > > Na ja, oder einen IR2151, der das alles in einem Chip enthält. Wow, das Ding ist ja echt einzigartig. Ich glaube, das ist genau das, was ich suche. Ich werd mich mal mit den beiden Nachfolgemodellen auseinandersetzen, da das netterweise verlinkte PDF aus dem Forum sagt, dass man doch bitte das IR2153 oder IR21531 verwenden möchte. Vielen Dank für den Tipp. Gruß Florian
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Hallo MaWin, ich hoffe, du liest diesen Thread jetzt gerade, aber auch jeder andere ist herzlich eingeladen, mir zu helfen. Ich habe die Schaltung aufgebaut wie in Schatung.png zu sehen. Einziger Unterschied ist, dass ich als N-Ch-MOSFETs STP165N10F4 verwendet habe, da ich zum ausprobieren erstmal nur eine THT-Version auf Lochraster aufgebaut habe. Leider schalten beide MOSFETS beim Spannunganlegen sofort durch und es fließt ein so hoher Strom, dass mein Labornetzteil in die Strombegrenzung geht. Gleichzeitig bricht die Spannung natürlich auf wenige V ein. Am Ausgang ist dabei keine nennenswerte Spannung messbar. Ich habe zur Fehlersuche daher mal die Eingangsspannung vom Drain des oberen MOSFETs entfernt und mir anschließend mit dem Oszi die Spannung an den beiden Gates angesehen. Das Oszi-Bild ist unter dem Dateinamen F0003TEK.png angehängt. Darauf ist eigentlich ganz gut zu sehen, dass der Regler gerne beide MOSFETs abwechselnd betreiben möchte. Woran kann es liegen, dass trotzdem beide im Einschaltmoment komplett durchschalten und damit der Treiber nie seine VCC_min erreicht. Im Datenblatt zum IRS21531 steht, dass eigentlich der untere MOSFET solange blockiert sein sollte, bis VCC am Eingangs-Elko aufgebaut ist und der Regler die Arbeit aufnimmt. Ich bin über jeden Tipp, der mir bei der Lösung hilft, sehr dankbar. Gruß Florian
Die Schaltung hat keine Widerstände vor den Gates damit könnten die Ströme kurzzeitig zu groß werden, wenn die Versorgung des ICs ohne kleine Abblockkondensatoren muss.
Florian W. schrieb: > Ich habe die Schaltung aufgebaut wie in Schatung.png zu sehen Deine Schaltung ist direkt die Grundschaltung aus dem Datenblatt, ABER ES FEHLT DER BELASTUNGSWIDERSTAND bzw. der Siebelko am Ausgang. Die Ansteuerung per Oszibild sieht vom Kurvenverlauf korrekt aus, leider sind die beiden Kanäle nicht gleich skaliert und auf dieselbe Nullinie bezogen. Die Gate Spannung des oberen MOSFETs muss ja durch die boost Schaltung zwischen V+ und 2*V+ pendeln. Der IRS2153 enthält eine eigene undervoltage-lockout Schaltung, fängt also erst an zu pulsen und die Ausgänge durchzuschalten wenn die Spannung hoch genug ist für die MOSFET Gates, und einen eigenen boostrap drive, braucht also (angeblich) auch keine externe Diode. Dein Verhalten sollte also nicht auftreten. Alles richtig zusammengebaut un nicht mit 10cm langen Leitungen dazwischen ?
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Guten Morgen MaWin, du hast Recht, das Oszi-Bild ist nicht optimal, was aber durch die Angabe der Skalierung links unten ein wenig gemildert wird. CH1 ist 50V/div, CH2 hat 5V/div. Die Gatespannung des oberen MOSFETs erreicht 82V, was etwas mehr als 3*V+ ist, die Gatespannung des unteren MOSFETs erreicht etwa 10V. Einen Sieb-Elko werde ich noch vorsehen. Auch hatte ich einen 10-Ohm-Widerstand zwischen Ausgang und GND hängen, als ich die ersten Versuche unternommen habe und beide MOSFETs einfach durchgeschaltet haben. Inzwischen vermute ich aber, dass ich aus irgendeinem Grund Source und Drain vertauscht habe und dass garnicht die MOSFETs durchschalten, sondern dass der Strom über die Bodydiode fließt. Ich werde nachher auf Arbeit mal eben die Anschlüsse an den MOSFETs tauschen und melde mich dann wieder, entweder mit einer Erfolgsmeldung oder mit der Meldung, dass das auch nicht des Rätsels Lösung war. Gruß Florian P.S.: Keine Ahnung, warum der Schaltplan da wieder drin ist, entfernen kann ich ihn leider nicht. Ist der gleiche wie 3 Posts vorher.
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Wieso nimmst nicht z.B. einen bewährten LT1074? Eine Diode, eine Spule, je ein C am Eingang und am Ausgang, bissi Hünerfutter, und gut ist...
Och, der IR2153 geht ja auch. Im Prinzip ist das ein 555 mit nachgeschaltetem Halbbrückentreiber. Allerdings ist es nun wichtig, zu wissen, welchen IR2153 du da benutzt. Wenn es wirklich der IR2153D ist, dann kannst du die Diode zwischen Vcc und VB weglassen, in allen anderen Fällen muss die eingebaut werden, weil sonst die Ladungspumpe für die Highside leer bleibt. Aber da müssen unbedingt noch Gatewiderstände rein, wie im Datenblatt. Leider steht im Datenblatt nichts über den zulässigen Ausgangsstrom des IR2153, aber das MOSFet Gate ist immer auch ein Kondensator, der aufgeladen und entladen werden muss. Wenn das fixe Anstiegszeiten sind, wird der geforderte Ausgangsstrom schnell mal überschritten. Also ruhig da 5R - 15R Widerstände in die Gatezuleitungen. Florian W. schrieb: > Die Gatespannung des oberen MOSFETs erreicht 82V Das wäre viel zu viel für das arme Dings, aber entscheidend ist, was der MOSFet zwischen Gate und Source sieht, nur das zählt für ihn. Typisch ist diese Spannung bei den IR Halbbrückentreibern fast so hoch wie Vcc, minus einer Diode (0,6V-0,7V). Der Kondensator zwischen Vb und Vs muss in der Lage sein, das Gate zügig aufzuladen und wird dann bei inaktiver Highside wieder auf Vcc aufgeladen.
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Hallo Matthias, ich verwende den IRS21531DS, also den Nach-Nachfolger von dem IR2153, dessen Datenblatt hier hinterlegt ist. Die Schaltung ist genau nach Datenblatt aufgebaut. Das Datenblatt kann unter http://www.irf.com/product-info/data/irs2153d.pdf eingesehen werden. Die Gatetreiber können 180/260mA source/sink treiben. Sie sind auch im Datenblatt ohne Gatewiderstände angegeben. @MaWin: Ein Vertauschen von Drain und Source hat jetzt zwar den Stromfluss zum erliegen gebracht, dafür gehen jetzt an den Gates ganz komische Dinge vor sich. Nach Feierabend (gegen 15 Uhr) werde ich nochmal das Oszi dazu nutzen, um das aufzunehmen und das dann hier wieder einstellen. Gruß Florian
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So, den ersten, aber wohl wichtigsten Fehler habe ich gefunden. Datenblatt lesen sollte geübt werden. Ich hatte tatsächlich Source und Drain vertauscht, so dass der Strom zu Anfang schön über die Bodydiode geflossen ist. Nachdem ich das getauscht hatte ergab sich aber das nächste Problem. Die Ausgangsspannung, welche dann über einen 10-Ohm-Widerstand abfiel habe ich mal als F0004TEK.png angehängt. Die sieht natürlich nicht schön aus, ganz abgesehen davon, dass deren Mittelwert mal gerade 600mV beträgt. Also habe ich dann versucht, noch einen Glättungskondensator hinter die Spule gegen GND zu hängen, wie es in Schaltung.png zu sehen ist. Genau so ist die Schaltung derzeit aufgebaut. Das Ergebnis davon ist in F0005TEK.png dargestellt. Die Spannung geht gegen 0, abgesehen von einem hochfrequenten Rauschen. Hat irgendjemand eine Idee, was da schief laufen könnte und wo mein Fehler liegt? Wenn ich noch andere Stellen messen soll, ruhig sagen, die entsprechenden Bilder vom Oszi kann ich liefern. Zur Not fahre ich dafür morgen nochmal in die Firma. Gruß Florian
Vorsicht, wenn die Frequenz zu niedrig wird. 3 Ampere sind nicht ganz ohne. Der Kondensator muss während der "Auszeit" die vollen 3A liefern können. Schau Dir mal bei der Simulation die Ausgangsspannung, wenn man denn diese noch so nennen darf, bei 3 A an. Fehlt da nicht noch eine Diode?
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Amateur schrieb: > Fehlt da nicht noch eine Diode? Nein, da fehlt keine Diode. Das ist das neueste Modell der Serie, die ohne Diode auskommt. Kondensator ist eh gestorben, weil sich da scheinbar ein Schwingkreis aufbaut, der dass wiederum über den Pin VS auf die Gate-Treiber geht. Inzwischen gibt es auch noch ein neues Bild vom Oszi. Ich hab mir mal wieder die Gate-Spannungen bezogen auf GND angeschaut, zu sehen in F0007TEK.png. An V_GS komme ich schlecht ran, deswegen beziehe ich das auf GND, weil ich an die Klemme einfach rankomme. Ich frage mich, warum die Spannung am Gate des oberen MOSFETs so zusammenbricht? Dann ist es ja auch kein Wunder, warum der nicht richtig durchschaltet und sich da auch keine ordentliche Ausgangsspannung aufbauen kann. Für weitere Tipps bin ich gerne zu haben. Gruß Florian
Wenn deine Spannung am linken Ende der Spule nicht gegen V+ geht sondern auf fast 0 bleibt (weil der obere MOSFET nicht einschaltet) kann auch keine Gate Spannung (höher als 12V) für den oberen MOSFET erzeugt werden. Es sieht also doch so aus, als ob die Diode fehlt (Doch kein D Typ?), oder noch ein Transistor falschrum angeschlossen oder kaputt ist (Gate-Leckstrom?) ? Du möchtest 25kHz und 3A Last, bei 1000uF würde das 60mV Ripple ergeben, passt also, es sollte auch ein Elko für Schaltnetzteile sein. Die 10 Ohm bei 3A macht 30V, als Halbierer also V+ = 60V, die dann pulsartig mit 3A belastet werden, aber im Mittel nur mit 1.5A. Sieblkso dort ? Beim Einschalten hat das Gate des oberen MOSFETs noch keine Ladung per C3, das macht aber nichts weil der Ausgang ja auch auf 0V liegt. Also bekommt der MOSFET seine Pannung über den kleinen Transistor im IRS21531 zwischen VCC und VB zugeschaltet aus der VCC die ausreichend hoch über GND liegt. Nun muss sich die Schaltung aufschwingen, bei jedem Impuls sollte die Ausgangsspannung (um 60mV) steigen und damit stehen (60mV*Pulsanzahl) für dC3 zur Verfügung zum Hochpumpen. Nach einigen Schaltvorgängen hat der Ausgang 12V und C3 pumpt 12V auf VB so daß 24V gate Spannung für den MOSFET existieren, und noch ein paar Pulse später hat er V+ und C3 setzt auf 15V begrenzte VB drauf. Allerdings steigt der Strom in der Spule in der Zeit eventuell auf über 3A an, denn der Ausgangselko wird ja pro Impuls geladen und der Srom klingt nicht ab, es ergibt sich im Gegensatz zur Situation bei halber Ausgangsspannung kein Equilibrum. Was macht die Spule ? Sie sättigt, wenn sie nur für 3A ausgelegt ist. Was passiert wenn sie sättigt: Sie hat keine Energie geladen um in der Puse den hohen Stromfluss aufrecht zu erhalten. Vielleicht ist das das Problem, vielleicht sind 1000uF zu viel um in 60mV Schritten auf 30V aufgeladen zu werden. Vielleicht nimmst du mal 10uF oder gar keinen Ausgangselko (der Widerstand reicht ja, um den Strom abzubauen).
Uwe schrieb: > Eventuell hast du die FETs schon geschrottet ? Sieht wohl so aus :( Von V+ nach V_out nur 2k im ausgeschalteten Zustand deuten auf nen Schaden hin. Von GND nach V_Out messe ich 72k. Also werd ich die mal eben tauschen. Melde mich gleich wieder.
So, Schaltung nochmal aufgebaut und es hat den unteren MOSFET sofort wieder zerstört. 10 Ohm zwischen D und S sind nicht der Hit. Hat jemand ne Idee, warum das passiert? Das ist gerade der FET, der die ordentlich aussehende Gatespannung bekommt, wohingegen die Gatespannung des oberen FETs immernoch genauso komisch aussieht, wie in F0007TEK.png von ein paar Posts weiter oben.
Florian W. schrieb: > 10 Ohm zwischen D und S sind nicht der Hit. Klingt nach Überspannungspuls durch die Spule, aber da müsste der obere MOSFETs als Freilaufdiode ja den Spannungspeak begrenzen.
Hallo MaWin, danke für deine Erklärung. In dem letzten Aufbau habe ich jetzt garkeinen Siebelko mehr drin. Den habe ich auch bei den Versuchen mit dem Oszi vorhin immer mal wieder zwischenraus gelötet, um zu sehen, ob das einen Einfluss hat. Mit Elko drin ging garnichts, außer einem irgendwie gearteten Rauschen. Daher möchte ich den eigentlich gerne raus lassen. Was mich ein bisschen wundert ist auch noch die Tatsache, dass die Gatespannung für den unteren MOSFET tatsächlich bezogen auf GND eine negative Spannung aufweist. Damit haben wir dann am unteren MOSFET eine negative V_GS. Wie das passieren kann, ist mir ein Rätsel. Für heute gebe ich auf. Über weitere Hinweise bin ich trotzdem sehr dankbar. Mit denen beschäftige ich mich dann bastlerisch ab morgen. Gedanklich auch noch am späteren Nachmittag/Abend heute. Gruß Florian
> für eines meiner Projekte möchte ich eine Eingangsspannung von 36V in > etwa halbieren. Dabei soll aber ein Strom von etwa 3A fließen können. RECOM Spannungswandler könnte gerade noch funktionieren bis 3A.
Ich verstehs immer noch nicht, warum du nicht irgendeinen millionenfach bewährten Step-Down-Converter verwendest? Gehts dir darum genau zu halbieren? Normalerweise hätte man bei "ungefähr" 60V am Eingang konstante (lastunabhängige) 30V am Ausgang. Deiner Schaltung fehlt aber jegliche Regelung... oder ist es schon "sportlich"? (er oder ich...)
Hallo Michael, es geht mir darum die Eingangsspannung in etwa zu halbieren. Dabei soll der Faktor zwischen Ein- und Ausgangsspannung konstant sein, egal ob die Eingangsspannung nun 36, oder 34 Volt beträgt. Am Ausgang sollen dann ~18 oder eben ~17 V zu messen sein. Daher kommt kein Step-Down infrage, weil das eine konstante Ausgangsspannung liefert. MaWins Idee mit der Halbbrücke ist da schon genau der richtige Ansatz, nur dass die Umsetzung auf Lochraster mit den von mir verwendeten Bauteilen so im Moment nicht hinhaut. Gruß Florian
Hatte gerade ein Netzteil mit dem IR2153S auf dem Tisch. Wenn alles richtig läuft, muss am Phasenausgang der beiden MOSFet (ohne Last) erstmal ein sauberes Rechteck von +Ub nach Masse stehen. Ohne das brauchst du gar keine Last ranhängen. Die Last war bei meinem Netzteil dann über einen MKT 0,22µF auf den SNT Trafo gelegt, anderes Ende des Trafo an Masse. Ich hatte schon oben erwähnt, das der C zwischen Vb und Vs entscheidend für die Gateladung der Highside ist. Wenn der zu klein ist, wird er aufs Gate umgeladen und dann ist er leer, obwohl der MOSFet noch nicht voll durchsteuert. Der C muss also genug Reserve haben. Die Jungs hier haben 1µF gepolt benutzt, mehr geht aber immer. Der NE555 dadrin sollte erstmal auf irgendwas zwischen 30kHz und 80kHz bestückt werden, abhängig von deinem Trafo und den MOSFet Geschwindigkeiten.
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Hallo Matthias, laut Datenblatt Seite 5 unten ( http://www.irf.com/product-info/data/irs2153d.pdf ) soll der C_BOOT 0,1µF betragen. So einen habe ich genommen. Aber ich werde morgen mal probieren, einen kleinen Elko parallel dazu einzulöten. Mal gucken, ob ich in der Firma auf die Schnelle einen finde. Kann mir einer auf die Schnelle errechnen, wie hoch die Kapazität mindestens sein sollte, wenn die MOSFETs eine Total Gate-Charge von 193nC hat? Ich habe die Schaltfrequenz derzeit mit ca. 25kHz vermessen. Die genaue Frequenz soll sich zu f ~= 1 / (1,453 33kOhm 1nF) = 20855 Hz berechnen lassen, wobei diese Frequenz mit dem Oszi nicht verifiziert werden kann. Dort werden mir ziemlich genau 25 kHz angezeigt. Für die Rechnung bedanke ich mich jetzt schon mal, da kann ich wieder etwas lernen. Gruß Florian
Die Kapazität läßt sich abschätzen aus der Formel Q = C * U. Umgestellt ergibt sich daraus C = Q / U, ich nehme der Einfachheit halber einen Spannungssprung am Kondensator von 1V an während des Umschaltens. Simpelst vereinfacht also C = 200nC / 1V, was 200nF ergibt. Mit den von dir verbauten 100nF ergibt sich ein Spannungssprung des Boostkreises von 2V, was durchaus noch funktionieren dürfte. Da allerdungs die Gateladung auch höher sein kann und wir sämtliche Verluste bei dieser Rechnung ignoriert haben, ist etwas mehr hier bestimmt nit schädlich.
Florian W. schrieb: > es geht mir darum die Eingangsspannung in etwa zu halbieren. Dabei soll > der Faktor zwischen Ein- und Ausgangsspannung konstant sein, egal ob die > Eingangsspannung nun 36, oder 34 Volt beträgt. Am Ausgang sollen dann > ~18 oder eben ~17 V zu messen sein. Daher kommt kein Step-Down infrage, > weil das eine konstante Ausgangsspannung liefert. Ok, verstanden. Nur neugierdehalber: Wofür setzt du das dann ein?
Guten Morgen Michael, das Gerät, was da am Ausgang hängt ist prinzipiell eine Ladestandsanzeige plus noch ein bisschen mehr (dieses Mehr zieht dann auch den Strom). Diese Ladestandsanzeige kann aber nur bis 20V anzeigen. Ich benutze aber 10 LiPo-Zellen aus 2 Akkus in Reihe, weil wiederum die Endstufe, die ich damit betreibe mit mindestens 24V betrieben werden muss. Das ganze geht in Richtung einer Bollerwagen-Disko, aber noch sehr klein und mit wenig Musik-Leistung. Die Akkus nehme ich auch nur, weil ich davon einen ganzen Haufen von meinem Quadrokopter hier rumfliegen habe. Ist ziemlich kompliziert und auch nur ne kleine Bastelei, die ich hauptsächlich mache, um mich ein bisschen mehr mit der ganzen Thematik (Elektronik, Aufbau kleinerer Schaltungen etc.) zu beschäftigen. Gruß Florian
Florian W. schrieb: > Diese Ladestandsanzeige kann aber nur bis 20V anzeigen. Wäre es dann nicht einfacher das Vorhaben in zwei Teile aufzusplitten. Der erste Teil besteht aus einem hochohmigen Spannungsteiler (Widerstände) und einem folgendem Operationsverstärker als Impedanzwandler um die Spannung zu halbieren, vierteln oder was auch immer zum messen. Der zweite Teil ist dann ein Buck-Converter, bspw. der von Michael vorgeschlagene LT1074, der die Eingangspannung auf eine stabile Ausgangsspannung bringt. Hier muss ja kein Teilungsfaktor mehr eingehalten werden, sondern es geht mehr um die effiziente Wandlung der Spannung bei hohen Strömen. Die konstante Spannung sorgt dann auch für gleichbleibende Lautstärke!
Hallo Frank, eigentlich möchte ich das Konzept jetzt nicht noch umstoßen, da ich die Bauteile schon gekauft habe und ja auch teilweise schon auf Lochraster aufgebaut habe. Ich gebe zu, dass mehrere Wege nach Rom führen und dass es evtl auch den einen oder anderen Weg gibt, der eleganter ist. Ich habe mich jetzt aber für diesen Weg entschieden und werde ihn bis zum Ende durchfahren und nicht noch versuchen eine vermeintliche Abkürzung zu nehmen, die sich dank Stau evtl. doch als Umweg erweist. Gruß Florian
Vielen Dank an alle Helfer. Das Rätsel ist gelöst. Es war tatsächlich der C_BOOT, der mit 100nF zu klein bemessen scheint. Nachdem ich parallel dazu einen 10µF Elko gelötet habe, funktioniert alles bestens. Ich möchte mich daher ausdrücklich bei MaWin und Matthias Sch. bedanken. Ihr habt das Projekt gerettet und mir geholfen, es zum Laufen zu bekommen. Sobald ich Anfang nächster Woche Zeit habe, werde ich hier nochmal den genauen Schaltplan einstellen, wie ich es schlussendlich aufgebaut habe. Gruß Florian
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Wie versprochen, hier die Schaltung, so wie sie von mir aufgebaut wurde.
Florian W. schrieb: > Wie versprochen, hier die Schaltung, so wie sie von mir aufgebaut wurde. Sehr schön, und Glückwunsch, dass es so funktioniert wie du es vor hattest. Nun wäre es noch interessant zu wissen wie die Effizienz denn ausfällt, da das ja eines deiner Hauptanliegen war und der Grund für diese Lösung. Hast du ein paar Messungen für vielleicht auch verschiedene Lasten?
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