Hallo allerseits, ich habe ein Problem und vielleicht gibt es hier jemanden, der schon mal ähnliches gelöst hat. Ich habe eine H-Brücke (diskret aufgebaut 2x P-Mosfet + 2x N-Mosfet), mit der ich die Stromrichtung in einer Last schalten möchte. Diese Last kann sehr niederohmig werden (aber auch im Kurzschlussfall soll nichts zerstört werden). Als Quelle hab ich eine Konstant-Stromquelle (20V/4A). Diese funktioniert auch sehr gut. Ich habe nur das Problem, wenn die Last zu niederohmig wird (ohmsche Last), bricht die Spannung soweit ein, dass in der H-Brücke, der P-Mosfet zugeschnürt wird -> der Rdson steigt und der Mosfet wird zerstört. Das die Last so niederohmig wird und dann die maximal 4A gezogen werden, ist normal. Ich möchte also das System dann nicht abschalten. Ich möchte aber verhindern das die Mosfet's zerstört werden. Meine Idee währe an das Gate des FETs -5V anzulegen, so das im Kurzschlussfall Vgs mindestens -5V beträgt. Allerdings würde für den restlichen betrieb Vgs dann -25V betragen, was das maximal zulässige für meinen FET ist (BSZ180P03NS3E). Eine andere Idee währe mittels Differenzbildung (Vcc - 10V = Vgs) die Vgs Spannung variable zu machen. Wobei ich hierbei noch nicht weiß, wie ich diese Spannung (dann von 10V bis -10V) an das Gate schalten soll. In der Aplikation werden die Mosfets nicht ständig an/aus geschalten (keine PWM). Sonst hätte ich die H-Brücke aus 4x N-Mosfets aufgebaut und Treiber mit Bootstrap verwendet. Giebt es für dieses Problem eventuell schon andere schiecke Lösungen? Danke.
Wenn du die FET als Stromquellen ausfuehrst, uebernehmen sie grosse Verlustleistung im Kurzschlussfall. Also musst du zurueckregeln. Das nennt sich foldback.
matzunami schrieb: > Ich habe eine H-Brücke (diskret aufgebaut 2x P-Mosfet + 2x N-Mosfet), > mit der ich die Stromrichtung in einer Last schalten möchte. Diese Last > kann sehr niederohmig werden (aber auch im Kurzschlussfall soll nichts > zerstört werden). Statt einer selbstgebastelten Brücke 2 integrierte Halbbrücken wie z.B. die BTS7960 oder auch eine Vollbrücke einsetzen. Die haben eingebaute Schutzschaltungen und passen auf sich selbst auf. MfG Klaus
aber die höhe Verlustleistung im FET kommt ja nur zustande, weil ich mein Vgs nicht mehr einhalten kann und somit der Rdson steigt. Ich möchte eher dies verhindern, weil der Strom ja durch die Konstant-Stromquelle begrenzt ist und auch fließen darf (diesen möchte ich eher nicht zurück regeln).
Aber der BTS7960 hat doch intern auch eine charge pump und benötigt eine PWM als Input-Signal.
matzunami schrieb: > aber die höhe Verlustleistung im FET kommt ja nur zustande, weil ich > mein Vgs nicht mehr einhalten kann und somit der Rdson steigt. Dann trenne die Versorgung der Ansteuerung von der Versorgung des Leistungsteils, z.B. durch zwei separate Netzteile.
matzunami schrieb: > Aber der BTS7960 hat doch intern auch eine charge pump und benötigt eine > PWM als Input-Signal. Nö > Product Summary > > The BTS 7960 is a fully integrated high current half > bridge for motor drive applications. It is part of the > NovalithIC TM family containing one p-channel highside > MOSFET and one n-channel lowside MOSFET with an > integrated driver IC in one package. Due to the p-channel > highside switch the need for a charge pump is eliminated > thus minimizing EMI. Datenblatt, ganz am Anfang. Und auch eine Charge Pump benötigt nicht zwingend eine PWM, eine Bootstrap Schaltung schon. MfG Klaus
an sich ist dies schon durch die Konstantstromquelle getrennt. Das System wird mit 24V versorgt, die Kons.-Quelle liefert an 20V/4A. Wenn diese Spannung einbricht, hab ich immer noch mein 24V (zweites Netzteil ist nicht machbar). Ich hab schon überlegt, ob ich für die High-Side auch einen N-FETs nehme und das Gate mit 24V versorge. Allerdings weiß ich nicht ob Vgs=-4V ausreichend sind.
@BTS7960: ich les mir gerade das Datenblatt durch und find auch nichts von einer min. Input Frequenz... Wenn dies so währe, wäre es eventuell genau das richtige für mich.
Nur als tip, ich hab gute erfahrungen mit dem VNH 3SP30 H-Bridge Motor Driver 30A Power gemacht. Alles drin und läuft, nur etwas komplizierter zuverarbeiten. https://www.reichelt.de/ICs-U-ZTK-/VNH-3SP30/3/index.html?ACTION=3&LA=446&ARTICLE=115923
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du könntest als Highside-switch einen P-Mosfet und einen N-Mosfet parallel schalten. Das gate des einen schaltest du auf Masse, das gate des anderen auf plus (nicht direkt, sondern mit Widerstand und Zenerdiode zur Begrenzung der Gatespannung). dann leitet je nach Spannung deiner Stromquelle entweder der eine oder der andere oder beide.
@Roland L. Wenn das funktioniert, währe das auch eine gute Idee. Benötigt aber leider 6 FETs für die H-Brücke. Das werd ich mir aber auch nochmal genau anschauen. Die ICs haben ja eine Undervoltage Protection von ca. 4V und schalten dann ab. Dieses Problem hätte ich bei der 2 FET variante nicht.
Hallo Wie steuerst Du denn das Gate vom P-FET an ? Du kannst das Gate ja über einen Widerstand (ca. 1k) nach Masse ziehen und die Gate-Spannung am P-FET mit einer Zener-Diode begrenzen. Dann würde der P-FET bis kurz vor erreichen der Zenerspannung funktionieren. Paarallel zur Z-Dioe noch einen Widerstand (ca. 47k-100k) , damit der auch zuverlässig wieder abgeschaltet werden kann. Gruß Ulf
matzunami schrieb: > Die ICs haben ja eine Undervoltage Protection von ca. 4V und schalten > dann ab. Und dies ist auch gut so. Mit 4V bekommt man die FETs nicht mehr durchgeschaltet und sie rauchen sich im Linearbetrieb ab. matzunami schrieb: > @BTS7960: ich les mir gerade das Datenblatt durch und find auch nichts > von einer min. Input Frequenz Dafür steht, wie von mir schon zitiert, explizit drin, daß sie keine Charge Pump haben. MfG Klaus
Klaus schrieb: > Und dies ist auch gut so. Mit 4V bekommt man die FETs nicht mehr > durchgeschaltet und sie rauchen sich im Linearbetrieb ab. aber wenn dann da ein N-Fet währe, mit einer Gatespannung von >10V dürfte doch nix abrauchen?
Hallo Der BTS7960 braucht auch keine Chargepump, weil der H-Side FET auch ein P-FET ist. Gruß Ulf
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Nimm eine Elektronische Sicherung. Wir haben solche Brücken mit 200 kW konstruiert.
Ich glaube wir reden gerade etwas aneinander vorbei. Wie gesagt ich möchte eigentlich nix abschalten. Man kann sich das vorstellen, wie bei einem Labornetztgerät, bei dem ich den Ausgang kurzschließe und die Strombegrenzung auf 4A stelle. U=0V (ca.) I=4A. Dies funktioniert mit meiner Konst.-Quelle auch sehr gut, nur muss ich den Strom durch den Verbraucher umpolen, dafür die H-Brücke, die mit ca. 0V 4A zerstört wird (speziell die High-Side P-Mosfets). Ich schau nun ob ich eventuell mit der Undervoltage Protection von 4V leben kann. Oder ob das parallel schalten von einem N u. P FET funktioniert.
matzunami schrieb: > nur muss ich den Strom durch den Verbraucher umpolen Schon mal an ein Relais gedacht? MfG Klaus
Roland L. schrieb: > du könntest als Highside-switch einen P-Mosfet und einen N-Mosfet > parallel schalten. Ich habe das gerade mal in LTSpice simuliert. Das sieht echt sehr gut aus und macht eigentlich genau das was ich möchte. Vielen Dank für die geniale Idee (hab über das Wochenende ein bisschen darüber gegrübelt aber auf sowas bin ich nicht gekommen - vielen Dank).
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