Hallo, Ich möchte in meiner vorhandenen Treiberschaltung eines Leistungsmosfet für eine Motoransteuerung auf der Sekundärseite (Mosfet / Motorseite) auch andere Mosfets zusätzlich ansteuern, welche dort ohne Treiber angesteuert werden sollen. Diese Mosfets benötigen 10V Gatespannung, welche ich irgendwie von der Primärseite rüber bringen möchte. Meine aktuelle Überlegung ist zunächst einen isolierten DCDC Wandler von 5V Primär auf 12VDC (10VDC gibt es nicht) zu wandeln. So hätte ich schonmal eine Spannungsversorgung auf der Sekundärseite, mit welchem diese Mosfets angesteuert werden können. Diese sollen aber einzelnt geschaltet werden können. Insgesamt 10 Mosfets. Über eben diese 4 Signale die übertragen werden und dann per Demuxer auf diese 10 Gatepfade der Mosfet gehen sollen. Meine überlegung war hier einen digitalen Isolator zu nehmen. Diese haben meist 5V Versorgung auf beiden Seiten. Das schonmal schlecht. Nagut. Nehmen wir diese 5V einfach an. Diese 3x5V Signale auf der Primärseite würde ich jetzt auf einen Demuxer geben. Dieser muss/sollte nun aber die 12VDC auf seinen Ausgängen schalten können. Gibt es diese mit eigener Spannungsversorgung für die Ausgangsseite? Oder habt ihr noch ganz andere Ideen wie ich 10 bzw. 12VDC Signale von der Primärtreiberseite auf die Sekundärseite bringe? Ein Demuxen von 3 auf 9 Signale ist hier Pflicht. Ob es auf der Primär oder Sekundärseite passiert wäre mir egal. Nur sind viele Isolierte Übertrager sehr teuer, weshalb es für mich Sinn gemacht hätte auf der Sekundärseite erst zu Demuxen und die 3 MUX Signale zunächst auf die Sekundärseite zu übertragen. Desweiteren sind mindestens 5700V Isolationsspannung pflicht! Ich würde mich über tolle Ideen / Vorschläge zu Bauteilen und Lösungen freuen.
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Lukas B. schrieb: > Desweiteren sind mindestens 5700V Isolationsspannung pflicht! Können die dauernd anliegen, oder ist das nur die Prüfspannung?
Irgendwie ansteuern, schnell ansteuern, zu irgendwas in engem zeitlichen Zusammenhang ansteuern? K.A. was du vorhast. Irgendwie ansteuern, wenn man genug Zeit hat die Gate Kapazität zu laden, geht mit photovoltaischen Koppler. Prinzip: LED beleuchtet Solarzelle und die erzeugt direkt die Gate Spannung. https://www.youtube.com/watch?v=hkSW8WQ4CcY
Lukas B. schrieb: > angesteuert werden sollen. Diese Mosfets benötigen 10V Gatespannung, > welche ich irgendwie von der Primärseite rüber bringen möchte. Meine > aktuelle Überlegung ist zunächst einen isolierten DCDC Wandler von 5V > Primär auf 12VDC (10VDC gibt es nicht) zu wandeln. Sicher, das ist trivial. Allerding sollte man darauf achten, daß der a) weninig Koppelkapazität hat, sagen wir <100pF und b) das schnelle Schalten dauerhft aushält, denn dabei fließen recht hohe Ströme über eben diese Koppelkapazität, welche parasitär im Trafo steckt. > So hätte ich schonmal > eine Spannungsversorgung auf der Sekundärseite, mit welchem diese > Mosfets angesteuert werden können. Diese sollen aber einzelnt geschaltet > werden können. Insgesamt 10 Mosfets. Wie sollen die geschaltet werden? nur ab und an mal mit ein paar Dutzend oder Hundert Hertz? Oder alle gleichzeitig mit mehreren kHz und mehr? > Über eben diese 4 Signale die > übertragen werden und dann per Demuxer auf diese 10 Gatepfade der Mosfet > gehen sollen. Das ist nur eine mögliche Lösung. Meine überlegung war hier einen digitalen Isolator zu > nehmen. Diese haben meist 5V Versorgung auf beiden Seiten. Das schonmal > schlecht. Nagut. Nehmen wir diese 5V einfach an. Diese 3x5V Signale auf > der Primärseite würde ich jetzt auf einen Demuxer geben. Dieser > muss/sollte nun aber die 12VDC auf seinen Ausgängen schalten können. > Gibt es diese mit eigener Spannungsversorgung für die Ausgangsseite? Ja, aber wieso? Du hast doch isolierte 12V. Da kann man per Spannungsregler einfach 5V draus machen, die paar mA sind kein Problem. > Oder habt ihr noch ganz andere Ideen wie ich 10 bzw. 12VDC Signale von > der Primärtreiberseite auf die Sekundärseite bringe? Ein Demuxen von 3 > auf 9 Signale ist hier Pflicht. Unsinn. Das ist nur dein Tunnelblick. > Ob es auf der Primär oder Sekundärseite > passiert wäre mir egal. Nur sind viele Isolierte Übertrager sehr teuer, Was ist bei dir sehr teuer? Es gibt optokoppler mit integriertem Gatetreiber an 1,50. Wenn man denn WIRKLICH Optokoppler bzw. ISO-Koppler sparen will oder muss, kann man das Ganze seriell lösen, sprich man überträgt ein Steuersignal per UART. Dazu braucht es nur 1 Datensignal. Auf der Sekundärseite empfängt das ein klitzekleiner Mikrocontroller, mit Prüfsumme zur Fehlererkennung natürlich und schaltet dann die Gatetreiber der MOSFETs. Damit kann man aber bestenfalls ein paar hundert Hz schalten.
Man könnte I2C Bausteine nehmen, über die die Mosfets angesteuert werden. Damit kannst du so viele Mosfets ansteuern wie du magst. Damit muss man nur noch den I2C Bus isolieren, dazu reichen 2 Optokoppler aus.
Lukas B. schrieb: > Desweiteren sind mindestens 5700V Isolationsspannung pflicht! Ein paar Zentimeter LWL-Kabel bieten mehr als genug Schutzisolierung.
Dieter D. schrieb: > Ein paar Zentimeter LWL-Kabel bieten mehr als genug Schutzisolierung. Was wäre die Welt ohne Hysterie und Overengineering? Wollen wir wetten, daß der OP die 5700V Isolationsspannung nicht mal ansetzweise braucht und sich das nur einbildet? Zumal die meisten Opto/ISO-Koppler diese bestenfalls als PRÜFSPANNUNG aushalten, aber nie und nimmer als DAUERHAFTE Isolationsspannung. Selbst relativ häufige Pulse dieser Spannungshöhe sind da auf Dauer eher nicht zu empfehlen. Ob diese Motoransteuerung auf Netzpotential sitzt, wissen wir nicht. Wenn ja, wären die 5,7kV Prüfspannung OK. Bei Motoransteuerung mit Schutzkleinspannung eher nicht.
Also …. Die 5700 V Isolationsspannung sind nur für einen kurzen Moment. Sagen wir maximal 100us bei maximal 30kHz. Eigentlich wird jedoch nur ein Doppelpuls abgegeben. Der wie folgt einmal 100us und dann 10us macht. Die eigentlichen zusätzlichen Mosfet die ich hier aber schalten will, sollen nicht schnell schalten sondern sind für das ändern des Gatevorwiderstands. Hierzu benötige ich eben diese 9 Mosfets die einzelnt dauerhaft eingeschaltet werden sollen um einen gewissen Gatevorwiderstand für den großen Motormosfet zu schalten. Ihr fragt euch sicher wozu. Es wird ein Prüfstand für Halbleiter Schalter. Das ändern der Gatevorwiderstände soll hier implementiert werden. Also wie meint ihr kann ich diese besagten Signale (mit 12V Gatespannung )für die kleinen Mosfets zum Schalten der Vorwiderstände über die Isolationsbarriere (5,7kV , 7,8mm Kriechspannungsabstand) bringen? Ich hatte auch überlegt einfach kleine Gate Treiber für diese kleinen Mosfets zu nehmen. Wäre halt nur eig. nicht nötig schnell schaltende Treiber für diese Mosfets zu nehmen. Sowas würde dabei für mich in Frage kommen. Jedoch hat diese nur 3570V Isolationsspannung. Es sei denn ihr habt noch andere einfachere Ideen. https://www.mouser.de/ProductDetail/755-BM61S40RFV-CE2
Lukas B. schrieb: > Oder habt ihr noch ganz andere Ideen wie ich 10 bzw. 12VDC Signale von > der Primärtreiberseite auf die Sekundärseite bringe Klassisch sind: Treiber-Trafos Optokoppler vielleicht Si823x oder HPCL3120 oder PhotoGateTreiber TLX9906, TLP3905, APV1122, APV1121, APV2121, APV2111, PVI5080, VO1263 einsetzen. Nur welche hält deine ungewöhnlich hohe Spannung aus ? Da du scheinbar mehrere ,(9?) MOSFETs auf demselben high floatenden Potential steuern musst, ist eine dorthin transformierte Hilfsspannung und dann ein Optokoppler "OC250" gesteuerter Gate-Treiber wohl praktikabel. Je nach benötigtem Gate-Umladestrom.
MaWin schrieb: > Lukas B. schrieb: >> Oder habt ihr noch ganz andere Ideen wie ich 10 bzw. 12VDC Signale von >> der Primärtreiberseite auf die Sekundärseite bringe > > Klassisch sind: > > Treiber-Trafos > Optokoppler > vielleicht Si823x oder HPCL3120 > oder PhotoGateTreiber TLX9906, TLP3905, APV1122, APV1121, APV2121, > APV2111, PVI5080, VO1263 einsetzen. > > Nur welche hält deine ungewöhnlich hohe Spannung aus ? > > Da du scheinbar mehrere ,(9?) MOSFETs auf demselben high floatenden > Potential steuern musst, ist eine dorthin transformierte Hilfsspannung > und dann ein Optokoppler "OC250" gesteuerter Gate-Treiber wohl > praktikabel. Je nach benötigtem Gate-Umladestrom. Die 9 Mosfets sollen eine 2mA Signal LED bekommen, damit erkennbar wird, welche Gatevorwiderstand Pfad geschaltet ist. Die Mosfets zum Schalten wird wegen dem niedrigen Rdson der SIA106DJ werden. 2 Stück Anti-Seriell. Also insgesamt 18 Stück zu jeweils 2 Stück antiseriell in einem Pfad macht eben diese 9 Pfade und 9 Gatesignale die angesteuert werden müssen. Durch den großen Mosfet welcher auf der Highside Prüfspannungennvon 5700V erfährt, muss eben die Sekundärseite des Treibers bzw. Die Isolationsbarriere hierfür ausgelegt sein und deshalb auch die zusätzliche Signalübertragung zu den 9 MOSFETS Gatevorwiderstands Schalter. Ich denke das pro Pfad eine 2mA LED und nen kleiner kurzer Auflade Strom, somit maximal 10mA Ausgangsstrom ausreichend sind. Mosfets werden maximal alle 30Sekunden neugeschaltet.
Lukas B. schrieb: > Hierzu benötige ich eben diese 9 Mosfets die > einzelnt dauerhaft eingeschaltet werden sollen um einen gewissen > Gatevorwiderstand für den großen Motormosfet zu schalten. Ihr fragt euch > sicher wozu. Es wird ein Prüfstand für Halbleiter Schalter. Das ändern > der Gatevorwiderstände soll hier implementiert werden. Da reichen doch normale Optokoppler, es muss ja nicht schnell geschaltet werden.
Lukas B. schrieb: > Also …. > Die eigentlichen zusätzlichen Mosfet die ich hier aber schalten will, > sollen nicht schnell schalten sondern sind für das ändern des > Gatevorwiderstands. DaF? > Hierzu benötige ich eben diese 9 Mosfets die > einzelnt dauerhaft eingeschaltet werden sollen um einen gewissen > Gatevorwiderstand für den großen Motormosfet zu schalten. Das hatten wir schon. Es ist Unsinn. Teste verschiede Gatewiderstände durch Probieren aus und gut. https://de.wikipedia.org/wiki/Overengineering > Ihr fragt euch > sicher wozu. Es wird ein Prüfstand für Halbleiter Schalter. Das ändern > der Gatevorwiderstände soll hier implementiert werden. Jaja. Schon mal an das Thema HF-gerechter Aufbau gedacht? > Isolationsspannung. Es sei denn ihr habt noch andere einfachere Ideen. Steckbare Gatewiderstände! Damit wurden schon vor 50 Jahren Elektronikbaukästen gebaut! Die kann man auch HF-tauglich gestalten!
Der Isolationsspannungswert ist auch nur akademisch ermittelt. Es wurde nicht nach dem naechstpassenden Normwert geschaut. Daher waere die LWL-Loesung am Zielfuehrendsten fuer Dich. Das kannst Du auch mit diskreten Bauteilen aufbauen. LWL-LED Adapter, LWL-Photodioden, -transistor Adapter.
Angehängte Dateien:
-
temp.png
4,9 KB
Option 10 kleine Übertrager möglich? Impulsfolge rüberschicken, solange eingeschaltet sein soll. Man braucht ja nur paar mW. Ist langsam, aber das ist ja wohl nicht wichtig hier.
Geht es hier nun um einen Motortreiber, oder geht es um einen Transistorprüfstand? Beides in einem ist ja Unfug.
Für alle die sich in das Thema mehr einlesen wollen. https://www.elektroniknet.de/messen-testen/oszilloskope/zuverlaessigere-doppelpulstests.180278.2.html
Lukas B. schrieb: > Durch den großen Mosfet welcher auf der Highside > Prüfspannungennvon 5700V erfährt, muss eben die Sekundärseite des Wenn der Koppler einen höherspannungsführenden Teil 400V AC, der nur im Störfall, also in einer Ausnahmesituation zum Beispiel ein 2kV Impuls zu erwarten wäre, dann würde 2kV...4kV Spannungsfestigkeit ausreichen. Bei dem Messprüfstand sind das aber wiederkehrende regelmäßige Prüfspannungen, die angelegt werden. Da muss die Isolation mehr aushalten. Somit wären wir wieder beim LWL. Wenn das nicht geht, darfst Du alles in eine Käfig stecken, wo es autonom abläuft.
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