Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kondensator an Versorgungsspannung verhindert Anlaufen des Motors (Bootstrap Halbbrücke)Bootstrap


von Informatiker (Gast)


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Hallo zusammen,

ich verwende einen IR 2104 zum treiben einer Halbbrücke für eine 15A 
Pumpe. Ich habe ca. 1m Leitung vom Netzteil zum Motor-Treiber und 
nochmal 1m zur Pumpe.
Die Schaltung funktioniert grundsätzlich erstmal (auch wenn der 
High-side FET bei sehr großer Last und breitem PWM sich sehr aufheizt).
Jetzt habe ich natürlich überall extrem hohe Spannungsspitzen durch die 
Pumpe, muss aber alles von derselben Quelle versorgen (12V 
Autobatterie). Um den Gate-Treiber stabil zu haben, habe ich eine Spule 
eingebaut - was auch gut funktioniert. Wenn ich allerdings einen 
Kondensator an die Versorgungsspannung anschließe, dann läuft die Pumpe 
nicht mehr an - auch das Gate des High-side FETs wird nur ab unz zu mal 
geschalten (was natürlich sich gegenseitig bedingt - auch wegen der 
Bootstrap Schaltung).

Die Schaltung ist angehängt. Kann jemand dieses Verhalten erklären? Was 
kann ich dagegen tun?

: Wiederhergestellt durch Moderator
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Beitrag #6916923 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Informatiker schrieb:
> Ich habe ca. 1m Leitung vom Netzteil zum Motor-Treiber und
> nochmal 1m zur Pumpe.

Sehr schlecht. Wenn du da 15A Motorstrom brauchst, solltest du 
Versorgung des Motors und des Treiber voneinander trennen. Im 
Anlaufmoment zieht der Motor die 12V in die Knie und das mag der UV 
Lockout des Treibers gar nicht. Der 100µF sorgt dafür, das du 
Motorboating erzeugst, also: an - Spannung bricht ein - UV Lockout 
schaltet ab - Spannung steigt - Treiber schaltet wieder ein - Spannung 
bricht ein, usw.
So ein 100µF kann ja keine 15A Ausfälle überbrücken.

Dicke und kurze Kabel direkt von der Stromquelle zum Motor. Und 
ebenfalls von der Stromquelle ein getrenntes Kabel zur Treiberei.
Darf man fragen, warum es überhaupt eine Halbbrücke sein muss?

: Bearbeitet durch User
von Tunichtgut der I. (Gast)


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Die Schaltung ist schon mal unsinnig!

Wie sie aufgebaut ist wissen wir nicht!

Also neu machen und die Regeln einhalten, schon funktioniert es!

von der schreckliche Sven (Gast)


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Informatiker schrieb:
> (auch wenn der
> High-side FET bei sehr großer Last und breitem PWM sich sehr aufheizt).

Der Bootstrap-Kondensator muß über den "unteren" Mosfet periodisch 
nachgeladen werden, sonst kriegt der "obere" zu wenig Gate-Spannung. 
Mehr als 90% Einschaltdauer sind wohl kaum drin.
Platziere die Schaltung besser direkt an die Batterie.
Ich gehe davon aus, daß das Batteriekabel da ankommt, wo im Schaltplan 
"12V" steht. Das wäre schon richtig. Dann ersetze die Spule durch eine 
Diode, und puffere den Treiber mit 1000µF. So bleibt der Treiber durch 
Batterieseitige Spannungseinbrüche unbehelligt.

von Udo S. (urschmitt)


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Mch wie Matthias gesagt hat.

Matthias S. schrieb:
> Versorgung des Motors und des Treiber voneinander trennen.

Vor allem auch für die Masse.
Und ein Sternpunkt für die Masse möglichst nahe an der Batterie

von Informatiker (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> So ein 100µF kann ja keine 15A Ausfälle überbrücken.

Dafür habe ich ja die Spule un den 100µ Kondensator dahinter.

Matthias S. schrieb:
> Dicke und kurze Kabel direkt von der Stromquelle zum Motor. Und
> ebenfalls von der Stromquelle ein getrenntes Kabel zur Treiberei.
> Darf man fragen, warum es überhaupt eine Halbbrücke sein muss?

Das geht nicht so einfach - es soll an den Auto-Akku angeschlossen 
werden, da brauche ich etwas längere Kabel - die aber problemlos 15A 
vertragen können. Kleider kann ich keine separaten Kabel für die Treiber 
verwenden.

Matthias S. schrieb:
> Darf man fragen, warum es überhaupt eine Halbbrücke sein muss?

Grundsätzlich täte es auch ein FET und eine Freilaufdiode, von der 
Halbbrücke verspreche ich mir aber weniger Hitzeentwicklung.

der schreckliche Sven schrieb:
> Mehr als 90% Einschaltdauer sind wohl kaum drin.

Das ist kein Problem, ich mache minimal 10% und maximal 90% - die 
Bootstrapspannung reicht da noch problemlos bei 15kHz. Ohne Kondensator 
an der Last läuft es ja auch.

der schreckliche Sven schrieb:
> Platziere die Schaltung besser direkt an die Batterie.
> Ich gehe davon aus, daß das Batteriekabel da ankommt, wo im Schaltplan
> "12V" steht.

Das würde ich gerne machen, aber das Gerät soll an die autobatterie per 
Kabel angeklemmt werden, ich kann die nicht kürzer als 1m machen.

der schreckliche Sven schrieb:
> Dann ersetze die Spule durch eine
> Diode, und puffere den Treiber mit 1000µF. So bleibt der Treiber durch
> Batterieseitige Spannungseinbrüche unbehelligt.

1000µF wären sinnvoll - da werde ich mir mal einen Kondensator 
bestellen. Eine Diode kann ich nicht verwenden - die Motorinduktivität 
erzeugt auf Vcc Spitzen von >25V beim Schalten (ist das okay so?!), die 
ich mir durch die Diode dauerhaft in meine Schaltung holen würde (schon 
ausprobiert...).

Udo S. schrieb:
> Vor allem auch für die Masse.
> Und ein Sternpunkt für die Masse möglichst nahe an der Batterie

Leider kann ich das bei meinem Aufbau nicht machen. Dafür wollte ich ja 
den Lastkondensator haben. Später natürlich größer als 100µF, aber es 
läuft halt schon mit 100µ nicht!

von der schreckliche Sven (Gast)


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Informatiker schrieb:
> die Motorinduktivität
> erzeugt auf Vcc Spitzen von >25V beim Schalten

Das ist nicht die Motorinduktivität, sondern die des Kabels zwischen 
Batterie und Schaltung. Wenn der obere Mosfet abschaltet, schickt die 
Kabelinduktivität einen Impuls hinterher. Das trägt sicher zur Erwärmung 
des Mosfets bei. Der Elko mit 100µF über den Mosfets ist einfach ein 
schlechter Witz. Da darfst Du noch zwei Nullen dranhängen.
Nebenbei: Wenn Plus- und Minuskabel voneinander getrennt sind, erhöht 
das die Induktivität enorm (Luftspule).

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Informatiker schrieb:
> Udo S. schrieb:
>> Vor allem auch für die Masse.
>> Und ein Sternpunkt für die Masse möglichst nahe an der Batterie
>
> Leider kann ich das bei meinem Aufbau nicht machen. Dafür wollte ich ja
> den Lastkondensator haben.

Ja nee, dann mache der Treiberschaltung eine eigene Regelung, damit sie 
nicht durch den Motorstrom einbricht. Oder besser, lass das mit der 
Halbbrücke sein und nimm den einzelnen MOSFet mit Freilaufdiode ohne den 
Treiber.

>> Darf man fragen, warum es überhaupt eine Halbbrücke sein muss?
>
> Grundsätzlich täte es auch ein FET und eine Freilaufdiode, von der
> Halbbrücke verspreche ich mir aber weniger Hitzeentwicklung.

Das solltest du zumindest mir mal erklären, da ich es nicht verstehe. 
Warum soll die Halbbrücke weniger warm werden als die 1-Quadranten 
Schaltung?

von Camel-Driver (Gast)


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Tunichtgut der I. schrieb:
> Die Schaltung ist schon mal unsinnig!

Was heißt denn das genau?

> Wie sie aufgebaut ist wissen wir nicht!

Suboptimal. :-)

 > Also neu machen und die Regeln einhalten, schon funktioniert es!

Und was heißt das?

1. Die unsinnige Schaltung neu und "die Aufbauregeln einhalten"?
   Teils kennt er sie nicht, teils geht es nicht anders...

oder

2. Komplettneuaufbau "nach Regel(n)"? Äh...

Ich verstehe zwar halbwegs, was Du willst - und es mag ja auch
vieles daran stimmen - der Ratsucher aber dürfte sich damit doch
schwer tun.


@Informatiker:

Erste Maßnahme zur Treiber-Entkopplung wäre eine Diode vor_dem
Treiberversorgungsanschluß - so wie im Anhang.

Grund:

Matthias S. hat recht. Im Innenwiderstand der Batterie sowie dem
Widerstand der ganzen Leitungen hat man einen sog. "stromabhängen
Spannungsabfall" (berechnet sich nach U = R * I).

Der Anlaufstrom ist noch weitaus höher als 15A (vielleicht 50A
bis 150A - wodurch in dem Zeitraum also gut 3- bis ca. 10facher
Spannungsabfall entsteht... wer weiß, wie weit die Versorgung
am Treiber wirklich einbricht.

von Camel-Driver (Gast)


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Camel-Driver schrieb:
> so wie im Anhang.

Sorry, jetzt ist er aber dabei.

von Informatiker (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Warum soll die Halbbrücke weniger warm werden als die 1-Quadranten
> Schaltung?

Weil über dem FET nicht konstant ~0.7V abfallen.

Matthias S. schrieb:
> Ja nee, dann mache der Treiberschaltung eine eigene Regelung, damit sie
> nicht durch den Motorstrom einbricht.

Camel-Driver schrieb:
> Erste Maßnahme zur Treiber-Entkopplung wäre eine Diode vor_dem
> Treiberversorgungsanschluß - so wie im Anhang.

Ich habe die Spannung eigentlich mit einem Oszi gemessen und die ist 
durch die Spule recht stabil, werde trotzdem mal die Diode reinbauen - 
es sollte nicht schaden.

Camel-Driver schrieb:
> wer weiß, wie weit die Versorgung
> am Treiber wirklich einbricht.

Ich habe das mit nem Oszi (110MHz) durchgemessen. Die Spannung ist recht 
stabil(+-2V).

der schreckliche Sven schrieb:
> Informatiker schrieb:
>> die Motorinduktivität
>> erzeugt auf Vcc Spitzen von >25V beim Schalten
>
> Das ist nicht die Motorinduktivität, sondern die des Kabels zwischen
> Batterie und Schaltung.

Ok, ich werde die Kabel soweit es geht verdrillen, mal schauen was das 
bringt.

der schreckliche Sven schrieb:
> Der Elko mit 100µF über den Mosfets ist einfach ein
> schlechter Witz. Da darfst Du noch zwei Nullen dranhängen.

Zwei Nullen sind schon etwas viel, aber eine Null werde ich dranhängen, 
hatte bloß keinen zur Hand. Allerdings geht es schon mit den 100µF 
nicht...

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Informatiker schrieb:
> Matthias S. schrieb:
>> Warum soll die Halbbrücke weniger warm werden als die 1-Quadranten
>> Schaltung?
>
> Weil über dem FET nicht konstant ~0.7V abfallen.

Ist das ein Witz? Wieso sollten über dem MOSFet konstant 0,7V abfallen?
Ein MOSFet hat keine Sättigungsspannung wie bei BJT bekannt.
Und ausserdem hilft dir, wenn es ein Problem wäre, ein 
2-Quadrantensteller dabei nicht weiter. Spar dir den Aufwand und steuere 
lieber die Lowside anständig an.


Informatiker schrieb:
> Ich habe das mit nem Oszi (110MHz) durchgemessen. Die Spannung ist recht
> stabil(+-2V).

Fakt ist aber, das es nicht funktioniert und die Highside im Fehlerfall 
nur sporadisch angesteuert wird - ein typisches Zeichen für UV Lockout.

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


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Matthias S. schrieb:
> Ist das ein Witz? Wieso sollten über dem MOSFet konstant 0,7V abfallen?

Er meinte sicherlich die Freilaufdioden-Funktion ...

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Jens G. schrieb:
> Er meinte sicherlich die Freilaufdioden-Funktion ...

Meinste wirklich? Aber das würde sich nur auf den oberen MOSFet beziehen 
und nichts verbessern.

von Informatiker (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Informatiker schrieb:
>> Matthias S. schrieb:
>>> Warum soll die Halbbrücke weniger warm werden als die 1-Quadranten
>>> Schaltung?
>>
>> Weil über dem FET nicht konstant ~0.7V abfallen.
>
> Ist das ein Witz? Wieso sollten über dem MOSFet konstant 0,7V abfallen?

Nicht über dem FET sondern über der Freilaufdiode. Da ist ja das "nicht" 
dabei.

Matthias S. schrieb:
> Jens G. schrieb:
>> Er meinte sicherlich die Freilaufdioden-Funktion ...
>
> Meinste wirklich? Aber das würde sich nur auf den oberen MOSFet beziehen
> und nichts verbessern.

Doch klar - die Freilaufdiode würde warm werden, was ich durch einen 
high-side-FET verhindern möchte.

Matthias S. schrieb:
> Informatiker schrieb:
>> Ich habe das mit nem Oszi (110MHz) durchgemessen. Die Spannung ist recht
>> stabil(+-2V).
>
> Fakt ist aber, das es nicht funktioniert und die Highside im Fehlerfall
> nur sporadisch angesteuert wird - ein typisches Zeichen für UV Lockout.

Das hört sich sehr vielversprechend an! Ich werde das mal angehen (mit 
ner Schottky), vielen Dank!

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Informatiker schrieb:
> Nicht über dem FET sondern über der Freilaufdiode. Da ist ja das "nicht"
> dabei.

Aber der MOSFet hat doch die Freilaufdiode intrinsisch eingebaut. Was 
meinst du, wo die Energie der Gegen-EMK des Motors nun bleibt? Die 
verschwindet doch nicht, sondern läuft entweder über die Bodydiode oder 
den eingeschalteten oberen MOSFet. Der muss also dann die Energie 
verbraten - in Wärme. Schlimmer noch, wird er eingeschaltet, wird der 
Motor auch noch gebremst.

von Informatiker (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Aber der MOSFet hat doch die Freilaufdiode intrinsisch eingebaut.

Ich hoffe die wird so gut wie nie benutzt (bzw. sehr sehr kurz), denn 
der FET wird ja geschaltet und hat einen sehr niedrigen innenwiderstand 
(7.5mOhm). Die Energie wird dann in der Motorwicklung verbrannt (bzw. 
auch ohnehin durch mechanische Reibung). So landet halt weniger Wärme im 
Treiber. Das ist ja der ganze Sinn der Halbbrücke.

Informatiker schrieb:
> Das hört sich sehr vielversprechend an! Ich werde das mal angehen (mit
> ner Schottky), vielen Dank!

ICh habe es versucht - wie erwartet ist die Spannung hinter der Schottky 
sehr stark gestiegen (auf 25V), was die Schaltung schnell zum qualmen 
gebracht hat...

Hat jemand eine bessere Idee?

von Informatiker (Gast)


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Ich werde zunächst mal die Versorgung des Treibers komplett von der des 
Motors trennen und schauen ob es tatsächlich ein Problem der Versorgung 
ist.

von Informatiker (Gast)


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Sollte das klappen, werde ich statt dem L mal ein RC Glied einbauen mit 
1 oder 2 Ohm Widerstand.

von der schreckliche Sven (Gast)


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Informatiker schrieb:
> ICh habe es versucht - wie erwartet ist die Spannung hinter der Schottky
> sehr stark gestiegen (auf 25V), was die Schaltung schnell zum qualmen
> gebracht hat...

Das macht die Kabelinduktivität. Ein kleiner Elko mit 100µF hat einfach 
zu viel ESR und ESL, um da etwas puffern zu können. Schon ein 
Folienkondensator mit ein paar µF wäre besser. Aber wie ich schon 
geschrieben hatte: Klotzen, nicht kleckern!

von Informatiker (Gast)



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Ich habe jetzt die Stromversorgung des Treibers getrennt und nun läuft 
das System auch mit Kondensator am Eingang an - das war auf jeden Fall 
eines der Probleme!

Wenn die Pumpe unter starker Last steht, habe ich trotzdem immer noch 
das Problem, dass der high-side FET heiß wird.

der schreckliche Sven schrieb:
> Das macht die Kabelinduktivität. Ein kleiner Elko mit 100µF hat einfach
> zu viel ESR und ESL, um da etwas puffern zu können. Schon ein
> Folienkondensator mit ein paar µF wäre besser. Aber wie ich schon
> geschrieben hatte: Klotzen, nicht kleckern!

Ich habe leider keine großen Kondensatoren zur Hand - sind bestellt. 
Deswegen habe ich die Zuleitung Netzteil - Treiber auf 10cm verkürzt. 
Den 100µ habe ich immer noch dran (jetzt läuft der Motor mit dem ja an).

Ich habe die Gate Widerstände auf 0 Ohm reduziert, aber das hat auch 
keine merkbare Verbesserung gebracht (die rise-time ist jetzt bei 
200-500ns, also völlig in Ordnung)

Ich habe nun Messungen an den Gates gemacht (siehe Anhang).
Gelb ist low-side gate, blau ist high-side-gate. Jeweils belastet und 
unbelastet.
Mir macht vor allem der Unterschied zwischen "Low-side-Gate falling edge 
unbelastet" und "Low-side-Gate falling edge belastet" sorgen. Ist das 
richtig so oder gibt es da ein Problem?

von Tunichtgut der I. (Gast)


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Informatiker schrieb:
> Sollte das klappen, werde ich statt dem L mal ein RC Glied
> einbauen mit
> 1 oder 2 Ohm Widerstand.

???

von Tunichtgut der I. (Gast)


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Wo ist das Problem dem ic eine vernünftige Spannungsversorgung zu 
spendieren?

von Informatiker (Gast)


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Tunichtgut der I. schrieb:
> Informatiker schrieb:
>> Sollte das klappen, werde ich statt dem L mal ein RC Glied
>> einbauen mit
>> 1 oder 2 Ohm Widerstand.
>
> ???

12V -- 1 Ohm -- 100µF  --  IC
GND-------------------|--------|

Tunichtgut der I. schrieb:
> Wo ist das Problem dem ic eine vernünftige Spannungsversorgung zu
> spendieren?

ICh hab halt die unstabilen 12V und brauche mind. 10V für den IC, lieber 
etwas mehr. Klar könnte ich auf ~5V runter und dann auf 12V wieder hoch, 
aber extra buck und boost Wandler einbauen? Da versuche ich lieber die 
12V zu glätten. Ich habe ja kaum Strom am IC.

Wenn jemand die Oszi Aufnahmen bewerten könnte, wäre das super - ich bin 
leider nicht tief genug in dem Thema drin.

von Tunichtgut der I. (Gast)


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Ja, und das ist großer Murks!

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Informatiker schrieb:
> denn
> der FET wird ja geschaltet und hat einen sehr niedrigen innenwiderstand
> (7.5mOhm). Die Energie wird dann in der Motorwicklung verbrannt (bzw.
> auch ohnehin durch mechanische Reibung).

Die wird zusätzlich im MOSFet verheizt, denn du damit schön stresst. Die 
Theorie ist unsinnig, denn wer will schon den Motor aufheizen? Ich kann 
dir nur empfehlen, den ganzen Halbbrückenaufbau sein zu lassen und ganz 
simpel einen kräftigen MOSFet in die Lowside zu legen.

von Informatiker (Gast)


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Tunichtgut der I. schrieb:
> Ja, und das ist großer Murks!

Warum? Wie geht es besser? Ich bin hier, weil ich lernen möchte!

Matthias S. schrieb:
> Informatiker schrieb:
>> denn
>> der FET wird ja geschaltet und hat einen sehr niedrigen innenwiderstand
>> (7.5mOhm). Die Energie wird dann in der Motorwicklung verbrannt (bzw.
>> auch ohnehin durch mechanische Reibung).
>
> Die wird zusätzlich im MOSFet verheizt, denn du damit schön stresst. Die
> Theorie ist unsinnig, denn wer will schon den Motor aufheizen? Ich kann
> dir nur empfehlen, den ganzen Halbbrückenaufbau sein zu lassen und ganz
> simpel einen kräftigen MOSFet in die Lowside zu legen.

Die Lowside ist bei mir ohnehin auch bei der größten Last absolut kalt.
Den Motor heize ich lieber auf als den Treiber, denn der Motor hat eine 
viel größere Wärmekapazität und kann auch viel mehr Wärme ableiten. Der 
schmort im Gegensatz zum Treiber nicht nach 10s Blockieren durch.
Bevor ich die Halbbrücke hatte, hatte ich einen ganz normalen Aufbau mit 
FET (IRF 3808) und Freilaufdiode (DSSK48-003B). Die Freilaufdiode ist 
bei Last so heiß geworden, dass ich entschieden habe, auf eine 
Halbbrücke umzusteigen.

von Tunichtgut der I. (Gast)


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O.K. Du möchtest also etwas lernen? Warum setzt Du dann nicht das 
Applikationsbeispiel 1 zu 1 um? Erst einmal mit einer rein Ohms hin 
Last. Eine Glühbirne reicht. Bringe das erst einmal zum Laufen.

von Tunichtgut der I. (Gast)


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rein ohmschen Last…

von Informatiker (Gast)


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Es läuft ja - wenn der Motor wenig Last hat, dann läuft es ohne Probleme 
und  bleibt absolut kalt. Erst ab ca. 7A fängt er an sich rapide 
aufzuheißen. Das ist übrigens auch der Punkt ab dem das Netzteil anfängt 
Geräusche zu machen und die Überschwinger bei den Schaltvorgängen 
signifikant größer werden.
Bei Vollast (ca. 13A) bleibt der FET 2-3s lang kühl, dann weitere 2-3s 
lang erträglich und dann zu heiß zum Anfassen. Man merkt auch wie der 
Strom um 1A kleiner wird, wenn der FET sich aufheizt.

von Eberhard H. (sepic) Benutzerseite


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Informatiker schrieb:
> Kann jemand dieses Verhalten erklären? Was
> kann ich dagegen tun?

High-Side-MOSFET falsch angeschlossen?

Zeig mal deine Platine von oben und unten ohne Messstrippen.

von Tunichtgut der I. (Gast)


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Eberhard H. schrieb:
> Informatiker schrieb:
>> Kann jemand dieses Verhalten erklären? Was
>> kann ich dagegen tun?
>
> High-Side-MOSFET falsch angeschlossen?
>
> Zeig mal deine Platine von oben und unten ohne Messstrippen.

Wird der Ignorant nicht machen. Das funktioniert ja prinzipiell, nur 
sollen wir ihm das abnehmen? Ich zweifle stark daran.

von Informatiker (Gast)


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Eberhard H. schrieb:
> High-Side-MOSFET falsch angeschlossen?
>
> Zeig mal deine Platine von oben und unten ohne Messstrippen.

Ist angehängt

von Informatiker (Gast)


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Ich habe mal den Motor zwischen 12V und Ausgang gesetzt (vorger war er 
zwischen Ausgang und GND), jetzt wird der Low-side FET heiß. Es ist also 
offensichtlich so, dass der FET heiß wird, der meim "an" zustand leitet 
und der Freilauf-FET kalt bleibt.

Die FETs haben einen Widerstand von knapp 0.01Ohm, was bei 15A knapp 2W 
sind. Dazu kommen noch Schaltverluste. Diese sind aber gering, da es ja 
bei kleinerem PWM Verhältnis absolut kalt ist.
R_JA (Junction-to-Ambient ) ist 62K/W, ohne Kühlkörper kommen wir also 
auf 120° über Raumtemperatur. Das Verhalten ist also völlig normal und 
die Schaltung funktioniert wie erwartet! Mangels Erfahrung habe ich die 
0.01 Ohm  einfach vernachlässigt, da der FET bis 140A dimensioniert ist, 
aber das darf man offensichtlich nicht machen, denn durch P=R*I^2 steigt 
die Leistung quadratisch mit dem Strom - also macht selbst ein kleiner 
Widerstand bei entsprechendem Strom viel Wärme!

von Informatiker (Gast)


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Ich möchte allen danken, die hier mitüberlegt haben! Für mich  als 
Neuling in der Leistungselektronik war das eine sehr große Hilfe!

von Tunichtgut der I. (Gast)


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Tunichtgut der I. schrieb:
> Eberhard H. schrieb:
>> Informatiker schrieb:
>>> Kann jemand dieses Verhalten erklären? Was
>>> kann ich dagegen tun?
>>
>> High-Side-MOSFET falsch angeschlossen?
>>
>> Zeig mal deine Platine von oben und unten ohne Messstrippen.
>
> Wird der Ignorant nicht machen. Das funktioniert ja prinzipiell, nur
> sollen wir ihm das abnehmen? Ich zweifle stark daran.

Informatiker schrieb:
> Ich möchte allen danken, die hier mitüberlegt haben! Für mich  als
> Neuling in der Leistungselektronik war das eine sehr große Hilfe!

Der einzige von Dir richtig abgelesene Wert aus dem Datenblatt ist der 
R_JA. Ein FET bleibt kalt, arbeitet also auch nicht. Daher ist er 
überflüssig wie deine anderen Modifizierungen der Schaltung.

Du mußt noch sehr viel lernen.

Wenn man die Suchfunktion im Forum benutzt, dann kann man ein sehr 
schönes PDF finden in der solche Probleme gut erklärt werden.

Also schön weiter lernen.

von der schreckliche Sven (Gast)


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Tunichtgut der I. schrieb:
> Ein FET bleibt kalt, arbeitet also auch nicht. Daher ist er
> überflüssig wie deine anderen Modifizierungen der Schaltung.

Du machst Deinem Namen alle Ehre.
Schau mal:

Informatiker schrieb:
> Bevor ich die Halbbrücke hatte, hatte ich einen ganz normalen Aufbau mit
> FET (IRF 3808) und Freilaufdiode (DSSK48-003B). Die Freilaufdiode ist
> bei Last so heiß geworden, dass ich entschieden habe, auf eine
> Halbbrücke umzusteigen.

Die Freilauf-Diode wurde heiß, der Freilauf-Mosfet wird nicht heiß. Er 
arbeitet also doch, und tut genau das, was er soll.

von ??? (Gast)


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von Udo S. (urschmitt)


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Informatiker schrieb:
> muss aber alles von derselben Quelle versorgen (12V
> Autobatterie).

Das ist mal wieder geil. Erst heisst es Autobatterie und dann
ist da auf einmal (5 Tage später!) ein Netzteil das anscheined schlicht 
überlastet wird:

Informatiker schrieb:
> Erst ab ca. 7A fängt er an sich rapide
> aufzuheißen. Das ist übrigens auch der Punkt ab dem das Netzteil anfängt
> Geräusche zu machen und die Überschwinger bei den Schaltvorgängen
> signifikant größer werden.

von Udo S. (urschmitt)


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Informatiker schrieb:
> angels Erfahrung habe ich die
> 0.01 Ohm  einfach vernachlässigt, da der FET bis 140A dimensioniert ist

140A ist der Grenzwert, den der Fet noch aushält wenn du es schaffst 
seine Metallfläche auf 25°C zu kühlen!
Ein TO220 Gehäuse wird ohne zusätzliche Kühlung bei 1W Verlustleistung 
schon ordentlich warm. So warm, dass sich das Metall "heiss" anfühlt.
Und bei 10A und 0,01 Ohm Rdson hast du 1W. Ohne die Umschaltverluste zu 
berücksichtigen.

von Tunichtgut der I. (Gast)


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der schreckliche Sven schrieb:
> Tunichtgut der I. schrieb:
>> Ein FET bleibt kalt, arbeitet also auch nicht. Daher ist er
>> überflüssig wie deine anderen Modifizierungen der Schaltung.
>
> Du machst Deinem Namen alle Ehre.
> Schau mal:
>
> Informatiker schrieb:
>> Bevor ich die Halbbrücke hatte, hatte ich einen ganz normalen Aufbau mit
>> FET (IRF 3808) und Freilaufdiode (DSSK48-003B). Die Freilaufdiode ist
>> bei Last so heiß geworden, dass ich entschieden habe, auf eine
>> Halbbrücke umzusteigen.
>
> Die Freilauf-Diode wurde heiß, der Freilauf-Mosfet wird nicht heiß. Er
> arbeitet also doch, und tut genau das, was er soll.

O.K.

von Informatiker (Gast)


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Udo S. schrieb:
> Das ist mal wieder geil. Erst heisst es Autobatterie und dann
> ist da auf einmal (5 Tage später!) ein Netzteil das anscheined schlicht
> überlastet wird:

Es ist ein großes Netzteil, das auf 20A ausgelegt ist - die Endanwendung 
läuft mit nem Akku.

Mit einem 1 Ohm Widerstand und 200µF Elko konnte ich die 
Spannungsspitzen auf +-1V reduzieren, sodass ich nun nict nur den 
Treiber, sondern auch meine Logik (Arduino Nano mit eigenem LDO) von 
dieser Spannung versorgen kann. Bei früheren Versuchen ist sie 
durchgebrannt.

Udo S. schrieb:
> 140A ist der Grenzwert, den der Fet noch aushält wenn du es schaffst
> seine Metallfläche auf 25°C zu kühlen!
> Ein TO220 Gehäuse wird ohne zusätzliche Kühlung bei 1W Verlustleistung
> schon ordentlich warm. So warm, dass sich das Metall "heiss" anfühlt.
> Und bei 10A und 0,01 Ohm Rdson hast du 1W. Ohne die Umschaltverluste zu
> berücksichtigen.

Völlig richtig! Durch den Quadratischen Anstieg der Leistung mit dem 
Strom hat man bei moderaten Strömen einen kühlen FET, währent man beim 
dreifachen Strom auf einmal 10 mal mehr Verlustleistung hat - das habe 
ich nicht berücksichtigt.
Ich nehme jetzt einen FET mit kleinerem Innenwiderstand, um das Problem 
zu lösen - ich bin gerade an der Grenze wo es heiß wurde.

von Camel-Driver (Gast)


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@TueDugefälligstwasmirpaßt I., 42. Marquis de Sade:

Du stammelst hier (für Anfänger wie den TO sogar GROSS-)teils nicht
nachvollziehbares Zeug, spickst alles mit Beleidigungen etc. und
drückst einem längst einsichtigen TO auch noch einen zusätzlichen
Demütigungsversuch 'rein?

Alle Achtung, und kaum die Forenregeln verletzt. Darin scheinst
Du also hohe Profession zu haben... ob auch bzgl. Elektronik, das
ging zumindest aus den hiesigen Beiträgen nicht recht hervor.

@Informatiker:

Glückwunsch, Du bist dem ... des Verrückten ausgewichen und kamst
trotz dessen Kreuzfeuer an Dein eigentliches Ziel. Gut gemacht! :)

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