Vollbrücke ohne Last - Treiber kaputt

[Julius H. (chillouter)]

Hallo zusammen,
ich hoffe mir kann jemand bei folgendem Problem helfen:
Ich habe eine Vollbrücke mit den MOSFETs IPP023NE7N3G
http://www.infineon.com/dgdl/Infineon-IPP_I023NE7N3-DS-v02_11-en.pdf?fileId=db3a304320d39d5901210a9da8c22702

und diesem Treiber (UCC27211D) aufgebaut:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ucc27210.pdf

Die Beschaltung ist eins zu eins aus dem Datenblatt des Treibers auf 
Seite 17 übernommen. Als Stützkondensator für die Versorgungsspannung 
V_DD verwende ich einen Keramikkondensator mit 3,3µF, die 12V kommen aus 
diesem DC/DC Konverter (NCS12S4812C):
http://power.murata.com/data/power/ncl/kdc_ncs12.pdf

Der Bootstrapkondensator ist ebenfalls ein Keramikkondensator mit 56nF. 
Angesteuert habe ich die Vollbrücke bisher mit einem PWM Signal mit 20% 
Duty Cycle und 2µs Totzeit mit einer Frequenz von 1kHz, welches 
invertiert an den Low-Side MOSFET kommt.

Versorgt wird die Brücke mit 60V, welche aus einem Schaltnetzteil 
kommen. Der DC/DC-Konverter erhält auch aus diesen 60V seine 
Betriebsspannung. Das Netzteil leistet bis zu 3A.

Nun tritt folgendes Problem auf: Ist keine Last (20Ohm Lastwiderstand) 
an den Ausgängen der Vollbrücke angeschlossen, geht selbige kaputt, d.h. 
die Treiber funktionieren einfach nicht mehr, teilweise werden auch die 
MOSFETs in Mitleidenschaft gezogen.

Testweise habe ich nur den Low-Side MOSFET angesteuert, dieser schaltet 
auch ohne Last einwandfrei. Nur den High-Side anzusteuern ohne Last 
funktioniert nicht: Er schaltet einmal durch, und dann nicht mehr ab; 
das scheint aber wie ich bisher gelesen habe normal zu sein. Auf beiden 
Seiten des Bootstrap Kondensators liegen dann 12V, ebenso am Ausgang. 
Wird hingegen ein Widerstand mit 1k zwischen Source vom High-Side und 
GND geschlossen, schaltet der MOSFET wieder zuverlässig (also 
entsprechend dem PWM Signal).

Es ist mir ein absolutes Rätsel warum der High Side MOSFET nicht 
abschaltet wenn nur dieser angesteuert wird und die Schaltung ohne Last 
zerstört wird, wenn beide MOSFETs (je Halbbücke bzw. bei der Vollbrücke 
über Kreuz) angesteuert werden.

Ich hoffe, das Problem detailliert genug beschrieben zu haben, falls 
irgendwas fehlt, bitte Bescheid geben!

[Max M. (jens2001)]

Julius H. schrieb:
> Die Beschaltung ist eins zu eins aus dem Datenblatt des Treibers auf
> Seite 17 übernommen.

Und das ist schon mal GELOGEN!

Auf Datenblatt auf Seite 17 GIBT ES KEINE WIDERSTÄNDER R1 UND R2

[Julius H. (chillouter)]

Gut erkannt, es gibt auch keinen PWM Controller und keinen Trafo ;-)

Die Widerstände R1 und R2 haben je 0,3Ohm und berechnen sich so:
Der Treiber liefert maximal 4A, der Gatewiderstand beträgt 2,7Ohm, aus 
Sicherheitsgründen habe ich noch diese Vorwiderstände spendiert, damit 
insgesamt 3Ohm Gesamtgatewiderstand vorhanden sind. Somit ergibt sich 
bei 12V ein maximal möglicher Gatestrom von 4A.

Da das geklärt ist, weißt du woran es liegt, werter Herr Mustermann?

[F. F. (foldi)]

Wenn du das Datenblatt mal nach "Load" durchsuchst, dann kommen da ein 
paar Formeln mit Widerständen und das bezog sich dann auf die 
unbelastete Schaltung.
Vielleicht hilft das weiter? Keine Ahnung, nur ein nett gemeinter 
Versuch dir zu helfen.

[Nase (Gast)]

Wie soll sich denn C3 aufladen, wenn du nur die Highside ansteuerst?

[Julius H. (chillouter)]

Danke für die Antworten!
@ foldi: Ich habe es durchsucht, aber leider nichts hilfreiches gefunden 
- nur Formeln für die Berechnung der Verlustleistung und 
Leistungsaufnahme des Treibers. Welche Formeln meinst du genau (Seite)?

Ich bin für jeden Versuch dankbar, keine Scheu. Bin mit meinem Latein am 
Ende und jeder Denkansatz ist willkommen :-)

@ Nase: Du hast Recht, C3 kann sich nicht aufladen, solange HS bzw. 
OUT_1 keine Verbindung zu GND haben. Der High Side schaltet aber in 
Verbindung mit dem Low Side an (wenn beide abwechselnd angeschaltet 
werden sollen), nur eben nicht mehr aus; schlimmer noch, es wird alles 
zerstört. Während der HS aus ist und der LS an, kann sich C3 dann ja 
laden.

Mein Verständnis ist, das der Bootstrapkondensator benötigt wird, um den 
HS durchgeschaltet zu lassen, zum Abschalten ist er aber nicht 
notwendig. Stimmt das?

[F. F. (foldi)]

Habe dir eine PN geschrieben.
Denke im Leerlauf (oder auch unter Last) kriegt er die Umladung des 
Gates nicht hin und ich würde da mal suchen.