Hallo, ich suche einen groben Richtwert mit welcher Frequenz ein Halbbrückentreiber mit Bootstrap-Schaltung mindestens schalten muss, damit die Gate-Spannung auf der High-Side nicht zu stark abfällt. Konkret geht es um den IR2101S, gerne aber auch allgemeiner. Mir ist klar, dass die FETs, Beschaltung ringsrum, insbesondere der Botstrap-Kondensator da noch viel ausmachen, aber evtl. ist ja eine Aussage 1kHz/100Hz/10/Hz/1Hz möglich. Hintergrund: Ich brauch ein paar sinnvolle Brushed-Motorregler, möglichst mit der Möglichkeit die Firmware anzupassen. Spezifikationen gibt's zu den Brushed-Reglern leider kaum, bzw. sind Mondspezifikationen oder recht teuer. Fertige H-Brücken mit vergleichbarem Widerstand sind auch teurer und größer. Controller kommt noch dazu. Und ätzen lasen wird auch teurer... Stephan
Da mußt Du mal im Datenblatt schauen wieviel Strom aus dem Bootstrap-Kondensator entnommen wird während die High-Side eingeschaltet ist. Betriebsspannung am Bootstrap-C minus die minimal erlaubte Spannung ergibt die nutzbare Spannungsdifferenz, daraus kannst Du die Haltezeit und daraus die minimale Frequenz berechnen.
Stephan H. schrieb: > 10/Hz/1Hz Das soll doch hoffentlich nicht deine Taktfrequenz werden, insbesondere bei der Brücke? OK, wenn der Motor eine Tonne wiegt, und Henrys an Klemmeninduktivität hat, dann ja... Also unter 100Hz wirst du kaum brauchen, oder tiefer gehen dürfen. Auch bei großen Motoren. Sollte locker möglich sein. Ohne irgendwas zu berechnen: probiere mal (bei 100Hz) einen 22µ Kerko oder Folie. Möglicherweise macht es auch ein Zehntel davon, verkleinern geht ja immer noch...
Die erforderliche Kapazität sollte von der Schaltfrequenz weitgehend unabhängig sein, da mit sinkender Frequenz zwar der von der Ladungspumpe gelieferte Strom abnimmt, aber im gleichen Maß auch der Steuerstrombedarf des externen Transistors. Genauere Betrachtungen finden sich hier: http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-978.pdf http://www.irf.com/technical-info/designtp/dt04-4.pdf
0815 schrieb: > Also unter 100Hz wirst du kaum brauchen, oder tiefer gehen dürfen. Im geschalteten Betrieb natürlich nicht. Da werdens sicher mehr als 1kHz sein. Muss ich aber in der Praxis ermitteln. Es gibt aber halt auch den Fall Vollgas, bei dem nur noch wegen dem Bootstrap-Kondensator geschaltet werden muss. Da dachte ich an eine deutlich niedrigere Frequenz... lrep schrieb: > Die erforderliche Kapazität sollte von der Schaltfrequenz weitgehend > unabhängig sein, da mit sinkender Frequenz zwar der von der Ladungspumpe > gelieferte Strom abnimmt, aber im gleichen Maß auch der > Steuerstrombedarf des externen Transistors. > > Genauere Betrachtungen finden sich hier: > http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-978.pdf > http://www.irf.com/technical-info/designtp/dt04-4.pdf Danke. Da stecken schon mal die relevanten Prinzipien drin. Steuerstrom und Leckstrom des Treibers sind angegeben (zusammen 105µA). Leckstrom des ausgeschalteten Pull-Fets im Treiber fehlt. Leckstrom der Bootstrap-Diode und der Fet-Eingänge (nach dem Durchschalten) können vernachlässigt werden. Summe so 120µA. Ladung zum Umschalten des Gates ist von der Frequenz unabhängig und im umzubauenden Regler ja schon - vmtl. leidlich - berücksichtigt. Verbaute Kondensatorgröße ist noch unbekannt (1206 Vielschicht). Nachdem der Regler ab 2 LiPo-Zellen geht und ich 3 verwende geh ich von 1-max. 2 Volt an Reserve aus (braucht ja auch mehr für die Gate-Ladung). Macht bei 1µF so 8-16ms maximale On-Time. Ohne die echte Kapazität zu kennen machen weitere Überlegungen aber kaum Sinn. Und außerdem frag ich mich noch wie der Regler (im Brushless-Original) überhaupt an 2 Zellen laufen kann. Die Treiber schalten eigentlich unter 10V aus... Da stehen noch ein paar mehr Recherchen an. Stephan
Stephan H. schrieb: > Es gibt aber halt auch den Fall Vollgas, bei dem nur noch wegen dem > Bootstrap-Kondensator geschaltet werden muss. Da dachte ich an eine > deutlich niedrigere Frequenz... Das geht beim Motor als Last kaum. Du kannst in der Brücke nie eine zu niedrige Taktfrequenz ansetzen, auch keinen einzelnen Puls/Pause. Die Ströme gehen sofort senkrecht in die Höhe. Wenn Du auch bei geforderten 100% Motordrehzahl noch Pausen zulassen willst/musst, dann mache das durch vereinzelte Pulse mit maximal 1ms, entsprechend 1KHz. Würde sowas aber immer noch als Pfusch betrachten, weil der Motor eben nicht wirklich mit 100% angesteuert wird. Schau Dir mal Optokoppler mit Fotovoltaik-Ausgang an. Die können Fets mit niedrigen Frequenzen schon ansteuern, und geben auch dauerhaft 100% für den oberen Mosfet aus. Falls Du schneller schalten willst, kannst Du solche einen Koppler evtl. sogar als Versorgung für den Brückentreiber missbrauchen. Müsstest mal schauen, ob es Typen mit solch "hohem" Ausgangsstrom gibt.
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