Bootstrap Kondensator, High Side Treiber

[Peter W. (wickeddoc87)]

Hallo,

ich möchte gerne mit einem N-Kanal Mosfet eine Induktive Last Schalten.
Der N Kanal Fet schaltet die High side .
Die PWM Frequenz liegt zwischen 250 und 500 Hz.

ich hatte die Schaltung bis jetzt mit Ladungspumpe geplant, da mir aber 
der Platz auf der Platine ausgeht... Muss ich umplanen auf Bootstrap.
Mit dem Bootstrap Kondensator gibt es ja Einschränkungen was den Duty 
Cycle betrifft.

Kann mir jemand erklären wie ich den max Duty Cycle. Berechnen kann?

Vielen dank!

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Peter W. schrieb:
> Mit dem Bootstrap Kondensator gibt es ja Einschränkungen was den Duty
> Cycle betrifft.
Logisch, weil der Kondensator ja auch mal geladen werden muss.

> Kann mir jemand erklären wie ich den max Duty Cycle. Berechnen kann?
Du brauchst dazu den Strom, den der High-Side-Treiber benötigt. Also am 
einfachsten mal die tatsächliche Schaltung hier zeigen, dann kann man 
das bewerten...

> ich möchte gerne mit einem N-Kanal Mosfet eine Induktive Last Schalten.
Warum nicht mit einem P-Kanal?

> ich möchte gerne mit einem N-Kanal Mosfet eine Induktive Last Schalten.
Welcher Strom? Welche Spannung? Wie schnell?

[Ingo L. (corrtexx)]

Peter W. schrieb:
> Kann mir jemand erklären wie ich den max Duty Cycle. Berechnen kann?
In der Regel funktionieren Bootstrap-Topologien ab einem Tastgrad < 99% 
zuverlässig. Gerade bei deinen Frequenzen (gääähn) sollte das locker 
gehen und der Boot-C immer ausreichend nachgeladen werden. Einigermaßen 
wichtig (bei deinen Frequenzen zwar nicht) ist eine schnelle Bootdiode 
z.B. die UF4007.

[ArnoR (Gast)]

Zunächst mal muss der Kondensator so groß sein, dass er die nötige 
Ladung bei der vorgesehenen Spannung zum Umschalten des Mosfet und der 
Diode liefern kann. Und dann muss er natürlich auch geladen werden 
(nicht vollständig, sondern nur die jeweils verbrauchte Ladung 
nachschieben). Da gibt es im Ladekreis gewisse Widerstände, die die 
Sache verzögern, was eine Ladezeitkonstante ergibt. Normalerweise 
ergeben sich Zeiten im unteren µs-Bereich oder weniger, was bei deinen 
niedrigen Frequenzen zu einem Duty Cycle von 99,9... führt.

[Operator S. (smkr)]

Peter W. schrieb:
> Kann mir jemand erklären wie ich den max Duty Cycle. Berechnen kann?

Das wirst du eher abschätzen müssen.
Von deiner tiefsten Frequenz geht eine Periodendauer von 4ms hervor. 
Diese Zeit muss deine Kapazität überbrücken können, um den Fet offen zu 
halten.
Aufgrund des Spannungsabfalls über die Zeit und der restlichen Zeit zum 
Laden, kannst du den Ladestrom berechnen.
Beispiel: Bei einem duty von 75% (t1=3ms) fällt die Spannung über dem 
Kondensator um 0.5V. Dann muss der Kondensator in t2=1ms wieder voll 
geladen werden können. Dies lässt sich aus deiner Kapazität und dem 
delta U von 0.5V berechnen.
Lasse dann t2 gegen 0 laufen, bis der Strom so hoch wird, dass deine 
Schaltung den nicht in so kurzer Zeit liefern kann.