Hallo Leute, Es geht um ein Störszenario, an einer asym. Halbbrücke mit induktiver Last. Die Halbbrücke bestromt die Spule beim Anschalten und bei Abschalten wird der Strom wieder in die Quelle zurückgeführt. Die Zuleitung zwischen Halbbrücke und Quelle leidet dabei unter dem Problem, dass der Strom von +I zu -I praktisch schalgartig wechselt. Nun ist so eine Zuleitung zur Halbbrücke aufgrund des Stromes relativ dick - halt also eine relativ niedrige Induktivität auf der Platine. Wenn nebenan eine Leitung (z.B. die Gateleitung) auf der Platine geroutet ist, die um Größenordnugnen dünner ist, hat diese Leitung eine höhere Induktivität. Die Leitungen sind zueinander ja auch schwach magentisch gekoppelt. Wenn das Induktivitätsverhältnis 1nH : 100nH (hypothetisch) beträgt, würde da in die Gateleitung tatsächlich die 10-fache Spannung induziert, die während des Stromrichtungswechsels über die 1nH abfallen? Und ja, hier gehts erstmal um die Theorie. ----- Real habe ich eine Halbbrücke die eine 8cm breite Zuleitung hat. Die Zuleitung ist gleichzeitig eine Platine, auf der mehere Transistoren parallel geschaltet sind. Auf dieser Platine sitzt huckepack die Transistoransteuerung. Ich möchte in Erfahrung brignen, wie sehr die Störungen der Halbbrücke die Ansteuerung beeinflussen kann. Der Worst-Case wäre, dass beim Abschalten die Störung durch die Zuleitungsinduktivität die Halbbrücke wieder anschaltet und das System damit schwingt. Da die Leitungen auf der Steuerplatine wesentlich dünner sind als die 8cm Zuleitung und das delta_I sehr hoch ist (4kA), könnte das Problem relevant werden.
Gestörter schrieb: > Die Zuleitung zwischen Halbbrücke und Quelle leidet dabei unter dem > Problem, dass der Strom von +I zu -I praktisch schalgartig wechselt. Falsch. Die Polarität der Spannung wechselt. Die Fliessrichtung des Stromes bleibt gleich!
Pumuckl schrieb: >> Die Zuleitung zwischen Halbbrücke und Quelle leidet dabei unter dem >> Problem, dass der Strom von +I zu -I praktisch schalgartig wechselt. > > Falsch. Die Polarität der Spannung wechselt. Die Fliessrichtung des > Stromes bleibt gleich! Nee falsch-falsch (also doch richtig ;-)). Sorry! "Zuleitung" klingt nach Last <-> HB, aber Du meinst ja HB <-> Zwischenkreis, oder?
Gestörter schrieb: > Ich möchte in Erfahrung brignen, wie sehr die > Störungen der Halbbrücke die Ansteuerung beeinflussen kann. Warum misst du dann nicht erstmal? Das man Steuer- und Laststromkreise möglichst weit trennt, ist doch klar und was genau in deinem Szenario passiert, kannst nur du per Messen herausfinden.
>Wenn nebenan eine Leitung (z.B. die >Gateleitung) auf der Platine geroutet >ist, die um Größenordnugnen dünner ist, >hat diese Leitung eine höhere >Induktivität. Soso...
>"Zuleitung" klingt nach Last <-> HB, aber Du meinst ja >HB <-> Zwischenkreis, oder? Nein, die Stromsituation an der induktiven Last ist harmlos, der steigt und fällt entsprechend der Induktivität ganz gemütlich. Ich meine HB<->Quelle. Dort wird Strom entnommen, wenn das Magnetfeld aufgebaut wird und Strom zurückgespeißt, wenn das MF abgebaut wird. >Warum misst du dann nicht erstmal? Henne-Ei-Problem. Da ich gerade die Ansteuerung auslege ist messen unmöglich. Da es auch ein Hobby-Projekt ist wäre ein Fehlschlag unangenehm teuer. >DasS man Steuer- und Laststromkreise möglichst weit trennt, ist doch klar Nunja, letztlich muss man irgendwie die Transistoren ansteuern und dafür ist das Beinchen am Transistor leider angewachsen. Aber du hast insofern recht: die Platine sitzt etwa 1cm über der Parallelschaltungs-Platine. Die Entfernung kann aber nicht vergößert werden. Aber selbst mit größerem Abstand ist die Fragestellung doch interessant: das wäre doch dann immernoch ein Transformator.. nur mit schlechtem Koppelfaktor. Logische Eingänge in der Treiberschaltung (hochohmig) könnten auch bei sehr schlechtem Koppelfaktor noch etwas abbekommen.
Gestörter schrieb: > "Zuleitung" klingt nach Last <-> HB, aber Du meinst ja >>HB <-> Zwischenkreis, oder? > > Nein, die Stromsituation an der induktiven Last ist harmlos, der steigt > und fällt entsprechend der Induktivität ganz gemütlich. Ich meine > HB<->Quelle. Dort wird Strom entnommen, wenn das Magnetfeld aufgebaut > wird und Strom zurückgespeißt, wenn das MF abgebaut wird. ...und bei der "Quelle" handelt es sich typischerweise um einen Zwischenkreis ;-)
Bei der Schlechten Kopplung kann man die höher der Spannungen die in der anderen Leitung induziert werden nicht so einfach über die Induktivitäten ausrechnen. In aller Regel ist die induzierte Spannung in der benachbarten Leitung kleiner als die in der Leitung die stört. Wichtig ist nicht nur genügender Abstand zu Leitungen die nicht koppeln sollen, sonder auch, dass hin und Rückleitung (oft Masse) nicht zu weit auseinander liegen. Die Magnetische Kopplung geht schließlich zwischen Leiterschleifen - da geht also gleich 2 mal die Fläche mit ein. Induktive Lasten sind eher unkritisch (solange man die Freilaufdioden nicht vergiss, und keine falschen langsamen hat). Die externe Induktivität sorgt dann schon dafür das sich der Strom nicht so schnell ändert. Problem mit Stromspitzen hat man bei kapazitiven Lasten.
>...und bei der "Quelle" handelt es sich typischerweise um einen >Zwischenkreis ;-) ok :-) Ullrich, dich kenn ich aus meinen anderen Threads. Dich mag ich :-) Ich habe das Problem gerade mal in LTSpice gezeichnet (angehängt) Ulrich H. schrieb: > Bei der Schlechten Kopplung kann man die höher der Spannungen die in der > anderen Leitung induziert werden nicht so einfach über die > Induktivitäten ausrechnen. In aller Regel ist die induzierte Spannung in > der benachbarten Leitung kleiner als die in der Leitung die stört. Korrekt. Allerdings ist bei einem Delta_I von 4kA die Spannung doch recht hoch.. und wenn bei einem Logikeingang schon 3V reichen.... Ulrich H. schrieb: > Induktive Lasten sind eher unkritisch (solange man die Freilaufdioden > nicht vergiss, und keine falschen langsamen hat). Ich hoffe du hast LTSpice: schau dir mal die Induktivität in der Zuleitung an, dort siehst du die Spannungspitzen. Freilaufdioden sind in einer asym. Halbbrücke natürlich vorhanden -> deswegen das "asym." ;-) Es ist allerdings in dem Zusammenhang nicht von Vorteil, wenn die Dioden schnell sind. Jede Diode ist quasi instantan vorwärtsleitend. Da der Strom durch die Diode linear gegen 0 geht ist auch die Rückwärtserholtzeit irrelevant (so lange man im "lückenden Betrieb" schaltet) >Die externe Induktivität sorgt dann schon dafür das sich der Strom >nicht so schnell ändert. Genau im die externe induktivität gehts ;-)
Immer der kack wenn man einen Anhang vorbereitet und dann...
Hi, Gestörter schrieb: > Wenn nebenan eine Leitung (z.B. die Gateleitung) auf der Platine > geroutet ist, die um Größenordnugnen dünner ist, hat diese Leitung > eine höhere Induktivität. dis is gestörte Erkenntnis. Die Induktivität einer geraden Leitung hängt von der Länge und der Geometrie des Querschnitts ab. Ein runder Querschnitt hat die höchste Induktivität, je flacher desto geringer wird sie. In Anhang eine realistischere Version, wobei die Kopplung mir immer noch zu hoch erscheint. Grüße
Man kann auch sagen, dass die Induktivität invers proportional zur Länge der kürzesten Feldlinie um die Geometrie ist. Habe ich eine flache Geometrie mit 8x2cm und eine Geometrie mit 0.5mmx35µm ist das Induktivitätsverhältnis immernoch recht hoch. Was die simulation angeht: man muss "die Ampers Hochskillen" und die Verlustleistung messen. Siehe da: die Orientierung der Spule sorgt selbst bei einer kapazitiven Belastung wie einem Gate für 10% Schaltverlustdifferenz! Soll ich mich nun darauf verlassen, dass die Zuleitung zufällig korrekt herum bei mir einkoppelt? Und schlimmer noch: die Gate-Kapazitäten sind bei so schlechter Kopplung extrem gutmütige Ziele für die Störung, weil HF-mäßig niederohmig. Was mache ich mit hochohmigen CMOS-Eingängen? Was passiert wenn so ein CMOS-Eingang zuuufällig für die Steuerung des Gate-Treibers zuständig ist? :-O
Gestörter schrieb: > Was passiert wenn so ein CMOS-Eingang zuuufällig für die Steuerung des > Gate-Treibers zuständig ist? :-O Ihn niederohmiger machen (bspw. per Pulldown oder -up), vor allem wenn du ihn aus einer schwachen Quelle speist. Bei kräftigem (niederohmigen) Antrieb durch den Treiber wird die Leitung sowieso unempfindlich sein. Deswegen sind eigentlich auch MOSFet Gateleitungen nicht empfindlich, durch die Gatekapazitäten ist man ja gezwungen, eingermassenen Ladestrom fürs Gate zur Verfügung zu stellen - schon im Interesse geringer Schaltverluste. Eure *.asc Dateien kann ich hier nicht lesen, deswegen kann ich nix sagen.
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Hi Gestörter, habe ich das richtig verstanden? Du hast als keine Ahnung von: wie eine Leitungsinduktivität funktioniert geschweige denn ein Trafo, wie HF-mäßig Störungen einkoppeln, wie CMOS-Eingänge beschaltet werden. Du willst aber 2000 Apmere durch deine Schaltung jagen. Troll dich.
Matthias Sch. schrieb: > Bei kräftigem (niederohmigen) > Antrieb durch den Treiber wird die Leitung sowieso unempfindlich sein. Da die Leitung aber die Induktivität ist, ist sie die Spannungsquelle, sobald etwas induziert wird. Überleg doch mal wie eine Antene funktioniert: eine Seite auf Masse und trotzdem kommt an der anderen was raus... Potibrutzler schrieb: > habe ich das richtig verstanden? Du hast als keine Ahnung von: > wie eine Leitungsinduktivität funktioniert geschweige denn ein Trafo, Wie kommst du darauf? > wie HF-mäßig Störungen einkoppeln, Wie kommst du darauf ?? > wie CMOS-Eingänge beschaltet werden. Wie kommst du darauf ??? ööööhm ???? Nur weil "Matthias Sch." das beschreibt, heißt das nicht, dass das jemals eine Frage war. Er möchte den schlechten Koppelfaktor ausnutzen und mit niedrig gehaltener Impedanz die Eingestreute Spannung minimieren. Dabei steht schon weiter oben, dass bei einer Einkopplung in die Gate-Leitung selbst eine kapazitive Last (HF-Kurzschluss) bei schelchtem Koppelfaktor bis zu 10% Schaltverlust differenz verursacht. Wovon ich keine Ahnung habe ist: wenn 2 Leitungsgeometrien unterschiedliche Induktivität haben -> wirkt das dann wie ein Trafo mit übersetzung? Als Beispiel wäre das quasi ein Royer-Konverter mit primär 10 Windungen und sekundär 10 Windugnen (1:1). Wenn die Sekundärspule aber die doppelte Fläche aufspannt... kommt dann mehr Spannung raus weil die Sekundärspule mehr Induktivität hat und somit mehr Windungen emuliert (1:x)? Bei einem Trafo ist das nicht so. Aber da ist der magnetische Fluss auch durch den Kern gelenkt, dennoch würde ein Induktivitätsverhältnis von 1:100 eine Übersetzung von 1:10 verursachen (das würde aber nur durch mehr Windungen erreicht). Mir macht die eventuelle Spannungsübersetzung Angst, weil ich weiß, das die Impedanzen von Störer und Gestörtem so unterschiedlich sind. Wenn jetzt jemand sagst: die doppelt so große Spule am fiktiven Royer-Konverter haut keine höhere Spannung raus, weil der durch die Geometrie veränderte Koppelfaktor gesetzmäßig den gedachten Effekt kompensiert, wär das ein interessanter Fakt für mich. Aber ich würde auch gern wissen warum.
Aaach mist :-D ich sehs jetzt erst, dass ich ein S im Thread-Titel habe, wo keins hinsoll.. ooooiiii wo sind die Mods, wenn man sie braucht....
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