Hulp nodig bij het ontwerpen van een motor driver

Dit lijkt me juist iets om als afstudeerproject te doen. ZELF de juiste procedures ontwikkelen,ZELF de onderdelen zoeken, en ZELF het een en ander in elkaar fabrieken..

Dit is zo'n beetje de meest standaard versterkers schakeling die je kan krijgen volgens mij

In ieder geval, lijkt opzich prima te werken, maar de heatsink wordt toch aardig warm. Gebruikte heatsink is rond e 8c/w.
Als ik zo is op het forum rond neus, begrijp ik dat een betere optie voor grotere stromen / hogere pwm frequenties een mosfet driver eigenlijk beter zou zijn.

Ik heb ook een BTS7960 module besteld, en die wordt eigenlijk helemaal niet warm.
Vandaar mijn idee om in plaats van de pwm direct naar de fet te sturen (via een opto), een mosfet driver toe te passen. Ik dacht, ik bouw gewoon de schakeling op die BTS7960 module na, wat blijkt, is de BTS7960 driver niet meer te verkrijgen...

Dus ik de IR21844 besteld, maar die krijg ik dus niet aan de praat. Zal ongetwijfeld door de gekozen waardes van de condensatoren en evt de diode komen. Maar omdat ik geen ervaring heb met drivers weet ik ook niet zo goed welke waardes ik hier moet kiezen.. In de datasheet staat wel een typical connection schematic, maar zonder waardes..

Datasheet IR21844
(https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-IR2184(4)(S)-DataSheet-v01_00-E…)

Datasheet FDP3651
https://www.farnell.com/datasheets/2304077.pdf

Op 4 mei 2022 08:40:23 schreef mel:
Dit lijkt me juist iets om als afstudeerproject te doen. ZELF de juiste procedures ontwikkelen,ZELF de onderdelen zoeken, en ZELF het een en ander in elkaar fabrieken..

Ben ik met je eens hoor en dat is ook precies wat ik aan het doen ben. Het is een leuk en leerzaam project, zeker omdat ik nog niet zoveel ervaring met vermogenselektronica heb. Maar wat mij verbaasd is dat er op scholen eigenlijk totaal geen aandacht aan wordt besteedt, en ook op online kan ik er relatief weinig over vinden. Uiteraard zijn er wel filmpjes die mosfet drivers behandelen, maar geen specifieke uitleg over hoe je een betrouwbare motordriver ontworpen wordt.

https://www.integrasources.com/blog/dc-motor-controller-design-princip…
Dit is zon voorbeeld. Veel tekst maar vooral heel veel oppervlakte info.

Het is voor mij ook erg lang geleden. maar wij gebruikten op de zaak veel gelijkstroomregelaars voor gelijkstroommotoren in snelheid te regelen. Dat was echt niet zo complex, dacht ik.
Gelijkstroommotoren worden nog steeds gebruikt, in extruders en ik dacht trams..Misschien is daar iets te vinden.

Je opto is al een redelijk traag geval, en als je de gate gaat laden en ontladen via 2k2 en 10k dan heb je daar natuurlijk niet echt steile flanken.
Geen steile flanken op de gate wilt zeggen dat je FET langer in zijn niet verzadigde gebied blijft en dus warm gaat worden.

Het steekwoord is inderdaad: gate driver.

Die IR2184 is een half-bridge driver ... je hebt alleen geen half bridge.

En als je toch al met een opto wilt werken ....
https://www.onsemi.com/pub/collateral/an-3009.pdf
https://toshiba.semicon-storage.com/info/docget.jsp?did=65813&prod…

Je kunt natuurlijk ook zelf iets bouwen met een stapeltje transistors en een al dan niet snelle opto.

Iets om te onthouden is dat je de gate van de FET kunt zien als condensator, en die wil je om het eea efficient te houden redelijk snel laden en ontladen.

Op 4 mei 2022 08:57:30 schreef Sine:
Je opto is al een redelijk traag geval, en als je de gate gaat laden en ontladen via 2k2 en 10k dan heb je daar natuurlijk niet echt steile flanken.

Klopt. Deze zijn al vervangen door iets kleinere

Op 4 mei 2022 08:57:30 schreef Sine:

Die IR2184 is een half-bridge driver ... je hebt alleen geen half bridge.

Met half bridge bridge bedoel je toch deze opstelling? Uiteraard gebruik ik ook 2 fets bij deze chip. Alleen krijg ik nog niks op de output

rond e 8c/w

In die 4 jaar heb je ook niet geleerd hoe je eenheden correct schrijft?

Die weerstanden is een no-go. De stroom in de FET is klein, maar de spanning is best groot. Aangezien vermogen iets met 'stroom' en 'spanning' doet...

Voor jouw begrip (en het is een schoolvraag, dus een soort van huiswerk): als je 1 volledige PWM cyclus hebt, in welke 4 stukjes kun je de verliezen (en daarmee dus het ontstaan van 'warmte' in de FET) opdelen?
Die kun je dan stuk voor stuk 'optimaliseren' (waarbij je erachter gaat komen dat als je de ene optimaliseert, je bij de andere juist wat minder optimaal uit komt ). Sine gaf je reeds een hint.

Pas trouwens een beetje op met 'hapklare' schakelingen van het internet. Niet zelden is het een knutselproject van iemand die ook maar wat... geknutseld heeft. En als het dan langer dan 10 minuten heel blijft dan is er weer een wiel uitgevonden wat heel trots aan de wereld medegedeeld moet worden. Als idee is het soms niet verkeerd. Maar wel blijven nadenken en niet aankomen met 'maar op internet stond...'
Als het een application note van een producent is, dan kun je er vaak ook wat meer waarde aan hechten. En meestal zit daar wel een onderbouwing bij waarom zij vinden dat het zo moet (kun je veel van leren).

Op 4 mei 2022 09:23:53 schreef EricP:
[...]In die 4 jaar heb je ook niet geleerd hoe je eenheden correct schrijft?

Haha, haastige spoed is zelden goed (en het is 8 jaar )

Op 4 mei 2022 09:23:53 schreef EricP:
[...

in welke 4 stukjes kun je de verliezen (en daarmee dus het ontstaan van 'warmte' in de FET) opdelen?

Opgaande flank, tijd hoog, neergaande flank. Maar dan mis ik er nog 1.

Op 4 mei 2022 09:23:53 schreef EricP:
[...]
Pas trouwens een beetje op met 'hapklare' schakelingen van het internet. Niet zelden is het een knutselproject van iemand die ook maar wat... geknutseld heeft. En als het dan langer dan 10 minuten heel blijft dan is er weer een wiel uitgevonden wat heel trots aan de wereld medegedeeld moet worden. Als idee is het soms niet verkeerd. Maar wel blijven nadenken en niet aankomen met 'maar op internet stond...'
Als het een application note van een producent is, dan kun je er vaak ook wat meer waarde aan hechten. En meestal zit daar wel een onderbouwing bij waarom zij vinden dat het zo moet (kun je veel van leren).

Helemaal mee eens hoor. Een belangrijk punt waar iedereen zich wel eens aan gestoten heeft denk ik.
Ik zit inderdaad in de app notes van de producent te kijken.

Tot slot:
Ik het schema zoals in mijn vorige post opgebouwd met de IR2184 (niet de 21844!) en je raad het al, het lijkt te werken!
Echter wordt de driver langzaam maar zeker warm.

Ik neem aan dat dit komt doordat deze 13000 keer per seconde de gate van de fet moet op en ontladen. (pwm freq. is 13khz). Ik heb zowel 100R als 680R geprobeerd als gate weerstand. Maakt geen verschil. Alleen bij 680R wordt het uitgangssignaal slechter onder belasting.

Daarnaast meet ik 35V PWM op de uitgangen die de gates aansturen. Lijkt me hoog. De datasheet geeft aan dat de spanning hier Vs + 20V is. Dat zou 44V zijn? (24V + 20)

EricP gaf aan de weerstanden een no-go zijn. Hoezo niet?

Zie afbeelding voor de gebruikte c waardes

(en het is 8 jaar )

Ouch

Opgaande flank, tijd hoog, neergaande flank. Maar dan mis ik er nog 1.

Nou ja, laten we het over 'tijd aan' hebben ('hoog' hoeft lang niet altijd 'aan' te betekenen). Degene die je mist is 'tijd uit' (duh).

Uit bovenstaande kun je afleiden wat je met de verliezen kunt:
Opgaande flank: zo kort mogelijk houden
Tijd aan: zo laag mogelijke R_DSon
Neergaande flank: zo kort mogelijk houden
Tijd uit: zo laag mogelijke lek stroom (en die is vooral voor de formaliteit, want in de praktijk speelt het eigenlijk geen rol (dat is dus weer niet helemaal waar, maar daar kom ik zo op terug).

Een zo laag mogelijke R_DSon, heeft meestal een hogere gate capaciteit tot gevolg (logisch, feitelijk hetzelfde als meerdere FETs parallel zetten, alleen nu maken ze het ding op dezelfde die groter). Dat is nadelig voor schakelen. Je moet immers die gate capaciteit elke keer laden / ontladen.
Daar komen dan gelijk de weerstandjes bij kijken. Als je dat laden / ontladen 'snel' wilt doen, dan moet er botweg stroom lopen. Ofwel: een bepaalde hoeveelheid lading moet in een tijd getransporteerd worden. Aangezien 'stroom' wordt gedefinieerd als de hoeveelheid verplaatste lading per tijdseenheid is die wiskunde niet heel ingewikkeld. Met een paar weerstandjes loopt er geen stroom (nou ja, niet veel). Vandaar dat een gate driver dat dus wel voor je regelt. Om misverstanden (en de daarbij behorende zinloze discussies) te voorkomen: dit heeft betrekking op de opto coupler constructie.

Tenslotte de 'off' tijd. De stroom door de motor kan niet spontaan 'nul' worden. Ofwel: als jij uitschakelt, dan moet die blijven lopen (en afgebouwd worden). Soms doet men dit met een andere FET, soms met de body diode. Dat dissipeert ook, en moet je dus wel mee nemen in het verhaal. We gaan er maar even vanuit dat als die FET 'uit' is, de lekstroom zo laag is dat die geen enkele rol speelt.

Zo eens uit ervaring: doorgaans zijn je schakelverliezen dominant (en daar is dus ook de eerste en meeste winst te halen). De makkelijkste oplossing is natuurlijk gewoon minder schakelen (duh...). Dus als de rest van het spul het toelaat: verlaag je schakelfrequentie eens fors (een factor 10 ofzo). Die factor 10... scheelt dus 90% van de dissipatie (en dus ook 90% van je probleem).

Vanwaar die gate weerstand terwijl die eigenlijk ongewenst is? Nou, iets met 'ringing'. Ofwel: je loopt het risico dat wanneer je je flanken te 'recht' maakt, er allerlei rare en nare bijeffecten gaan optreden (iets met Fourier en mooie flanken). Het is niet zo vreselijk kritisch, beginnen met wat er in de datasheet staat is doorgaans een uitstekend uitgangspunt.

[edit]Iets over die spanningen op de gates... HEt moge duidelijk zijn dat de gate spanning voor de high side FET ruim boven de voedingsspanning moet liggen. Ik ken het driver chippie niet, doorgaans is het een lading pomp. De gate spanning is ook weer zo iets tegenstrijdigs: hoe hoger, hoe sneller je door het gebied waar je dissipeert heen bent (jippie). Het nadeel is wel dat je ook weer terug moet en daar dus ook meer lading moet gaan verplaatsen. Beiden zorgen dat er stroom gaat lopen. En die komt ergens vandaan (verbruik schakeling) en moet ergens gedumpt gaan worden: dissipatie. Dus ook weer hinken op 2 benen. Zolang het onder de max. van je FETs blijft, zal het voor het moment wel. Maar waarom die half-bridge?

[Bericht gewijzigd door EricP op woensdag 4 mei 2022 12:43:58 (12%)

Super duidelijk verhaal Eric! Waarvoor dank.
En ik denk dat ik het nog begrijp ook, wat ook fijn is.

Op 4 mei 2022 12:32:43 schreef EricP:

Dus als de rest van het spul het toelaat: verlaag je schakelfrequentie eens fors (een factor 10 ofzo). Die factor 10... scheelt dus 90% van de dissipatie (en dus ook 90% van je probleem).

Dat is dus 1 van de hekele punten. Onder de 13kHz begint de motor hoorbaar te piepen. Deie 13kHz is een frequentie waarbij je hem niet meer hoort op alle duty cycles.
Een lagere schakelfrequentie zou inderdaad beter zijn, ik snap je punt helemaal. Maar het piepen is ongewenst (en ik zou niet weten hoe dit anders verholpen kan worden?)

Op 4 mei 2022 12:32:43 schreef EricP:
Maar waarom die half-bridge?

Dat is dus waar mijn kennis ophoudt. Als iemand tegen mij zegt, stuur een elektromotor aan met PWM, zeg ik: Prima, mosfet er tussen met wat weerstanden eromheen en een koeling op de fet.

Maar dit probleem houd me al een tijdje bezig, en ben al die tijd al op zoek naar hoe een goede motordriver ontworpen kan worden. En steeds vaker kom ik uit op mosfet drivers. Ik snap de toepassing en waarom ze gebruikt worden. Maar laat ik het zo zeggen, ik volg de menigte. Want de menigte lijkt te zeggen dat ik een driver moet gebruiken.

En zoals ik zei, ik heb weinig ervaring met drivers en de verschillende types. Jij suggereert dat er nog meer opties zijn dan half-bridge?
De motor hoeft maar 1 kant op te draaien.

Mijn ervaring is juist precies andersom: doorgaans zijn de geleidingsverliezen dominant, tenzij je echt op hele hoge frequenties gaat schakelen (100-200kHz of nog hoger), of de combinatie van de driver en de MOSFET eigenlijk niet geschikt is (weinig gate stroom in combinatie met grote gate capaciteit). Als je driver goed is, zijn de schakelverliezen meestal maar 10-20% van de totale verliezen.

5A is wel een beetje de grens waar een halve brug handiger wordt dan een MOSFET met een vrijloopdiode, aangezien die vrijloopdiode toch wel erg warm gaat worden, zeker bij kleinere pulsbreedtes (lage snelheid) in combinatie met een grote stroom, want dan loopt de stroom het grootste deel van de tijd door de diode. De IR2184 is precies de driver die ik je daarvoor zou aanraden; simpel en betrouwbaar. Houd er wel rekening mee dat je de motor daarmee geen 100% pulsbreedte kunt geven (je mag zelf uitzoeken waarom), maar ongeveer 95%. Dat geldt voor de meeste dergelijke halve-brug drivers.

Ik zou zeker niet de PWM frequentie verlagen; het hoorbare geluid is irritant, maar daarbij gaat de stroomrimpel omhoog (afhankelijk van de inductie van de motor en zo), en daarmee de verliezen in de motor en regelaar. Dat laatste gaat vooral meespelen als je naar hele lage frequenties gaat (zeg 100Hz of zo).

Voor de motor op 230VDC zou ik wel gewoon een enkele MOSFET met een diode gebruiken, gezien de lage stroom. Daar is galvanische scheiding ook wel prettig. Er bestaan optocouplers die specifiek gemaakt zijn om MOSFETs en IGBTs mee aan te sturen, zoals de TLP250, FOD3150 (en broertjes), etc. Daar moet dan nog wel een kleine 12-15V voeding bij, en dat is het gemakkelijkst met een kleine gescheiden DC/DC converter (meestal 5/12V in, 12V uit, 1W of zoiets, kost een paar euro).

Is dat trouwens echt 230VDC, of 230VAC gelijkgericht met een bufferelco? Dat is geen 230VDC...

EDIT: over het warm worden van die driver: hoe warm? 10-15 graden opwarming is geen probleem. Heb je nog een pull-down weerstand aan de gate van de MOSFET, en het groot is die?

Als je niet lager kunt, dan moet je het vooral niet doen. Verder heeft Sparky natuurlijk volkomen gelijk met de stroomrimpel. Wanneer dat serieus een rol gaat spelen, hangt er van af wat je motor doet en waar je voorkeuren liggen. Serieus hoorbaar is hoe dan ook niet fijn.

Overigens is een 'goede driver' niet alleen zaligmakend. De PCB layout moet ook een soort van kloppen. Alhoewel dat met een paar A nog wel los zal lopen als je het niet te gek maakt.

Waarom die half bridge: IK kan het wel verzinnen (Sparky ook ). Schoolvragen... het idee is dat JIJ het volgende week ook kunt verzinnen. Nou ja, het antwoord heb je van Sparky gekregen . Je eerlijkheid (dat je kennis daar ophoudt) kan ik wel waarderen.

Over de menigte volgen: dat is in beperkte mate een prima strategie - zolang je niet gehinderd wordt door inzicht / kennis (en dat mag, want dat ben je op het moment tenslotte aan het opdoen). Houd wel in de gaten dat altijd de menigte volgen er ook in zal resulteren dat je nooit verder komt dan de menigte. Dus als in den beginne: prima plan. Als je later meer in huis hebt dan aapje-leert-kunstje: vooral niet eindeloos in blijven hangen en ook op basis van je eigen begrip eens wat proberen. Soms zal dat fabeltastisch werken. En soms ontsnapt de magische rook - dan ga je je afvragen waarom en als je het antwoord vindt, ben je weer wat inzicht verder.

Kijk nog ff naar de opmerking van 'max. 95%' die Sparky maakt. Als je die door hebt, dan ben je ook weer wat inzicht rijker!

Op 4 mei 2022 13:34:58 schreef SparkyGSX:
(je mag zelf uitzoeken waarom)

Condensator moet kunnen blijven opladen en ontladen. Bij 100% ontlaad die niet meer

Op 4 mei 2022 13:34:58 schreef SparkyGSX:

Is dat trouwens echt 230VDC, of 230VAC gelijkgericht met een bufferelco? Dat is geen 230VDC...

Scherp. Maar het is inderdaad echt 230VDC, geen 325VDC. Is al terug getransformeerd.

Op 4 mei 2022 13:34:58 schreef SparkyGSX:

EDIT: over het warm worden van die driver: hoe warm? 10-15 graden opwarming is geen probleem. Heb je nog een pull-down weerstand aan de gate van de MOSFET, en het groot is die?

Dat is inderdaad 1 van de vragen die ik nog had (maar nog niet gesteld heb). Ik kan op geen een schema van een half bridge driver die gate weerstand naar de massa vinden om de C in de mosfet te ontladen. Dat betekend toch dat die C ontlaad via de driver? Ik dacht misschien is die driver daarvoor ontworpen en kan die weerstand weg blijven? Dit zorgt er wel weer voor dat de ontlaadstroom door de driver loopt en daardoor meer warmte genereert.

Driver warmt op tot ongeveer 40 graden en daarna trek ik de stekker er uit Het duurt echter wel even voor die zo warm wordt.

Op 4 mei 2022 13:56:31 schreef EricP:
Waarom die half bridge: IK kan het wel verzinnen (Sparky ook ). Schoolvragen... het idee is dat JIJ het volgende week ook kunt verzinnen.

Wat ik ervan begrijp na 2 weken zoekende zijn is een driver aan te raden omdat het op- en ontladen van de parasitaire C tussen de Gate en Source van de mosfet niet te laten doen door de microcontroller output. Omdat er een aanzienlijke stroom kan lopen tijdens het opladen en ontladen (ook al is het maar voor nanoseconden) wordt de microcontroller hiermee minder belast.
Of zijn er nog meer redenen?

Op 4 mei 2022 13:34:58 schreef SparkyGSX:

Voor de motor op 230VDC zou ik wel gewoon een enkele MOSFET met een diode gebruiken, gezien de lage stroom.

Zou je dit doen omdat het simpelweg makkelijker is? Of omdat het andere voordelen heeft? Het zou namelijk super zijn om dezelfde schakeling (en printplaat) te gebruiken voor een 24VDC motor (weliswaar met componenten geselecteerd a.d.h.v. de spanningen & stromen

Condensator moet kunnen blijven opladen en ontladen.

Close but no cigar . Hint: waar komt de spanning om de high side FET 'aan' te krijgen vandaan?

Driver warmt op tot ongeveer 40 graden

Tot 40 graden of MET 40 graden. Dat lijkt een l*lig verschil, maar over het algemeen praat je bij componenten over 'temparature rise'. Ofwel: hoeveel wordt het warmer dan z'n omgeving. Als jij daar bij 20^oC zit en je meet 40^oC, dan is dat op het eerste gezicht niet iets om nerveus van te worden. Als het daarbij blijft. Kijk eens in de datasheet wat de maximale temperatuur is. Daar moet je natuurlijk niet op ontwerpen, maar als je er erg ruim onder blijft...

wordt de microcontroller hiermee minder belast.
Of zijn er nog meer redenen?

Alhoewel op zich correct, is dat niet DE reden (eigenlijk zijn het er 2).
Waarschijnlijk komt er wat teveel op je af om alles uit te zoeken, maar ik zal je een hint geven... De output van een controller is doorgaans iets met FETs. Een FET die vol open gestuurd wordt, gedraagt zich min of meer als een ....... (die mag jij invullen en daarna zou je 1 van de 2 moeten kunnen snappen).

Ik kan op geen een schema van een half bridge driver die gate weerstand naar de massa vinden om de C in de mosfet te ontladen. Dat betekendt toch dat die C ontlaad via de driver?

Eh... dat is toch het doel van die driver? Eerder is je al uitgelegd waarom dat met weerstanden niet lekker werkt. En ja, die driver dissipeert iets daardoor.
Mocht je je nou vervelen ... Pak eens de gate capaciteit en reken eens bij benadering uit hoeveel energie er elke seconde in die driver gaat zitten door de gate elke keer te ontladen. Als je dat hebt, dan is het vermogen snel uit te rekenen. De hint heb je al gekregen: stroom is ladingverplaatsing in tijd.

Op 4 mei 2022 15:50:08 schreef EricP:
[...]Close but no cigar . Hint: waar komt de spanning om de high side FET 'aan' te krijgen vandaan?

Uit het ontladen van de condensator toch? (bootstrap condensator als ik me niet vergis)

Op 4 mei 2022 15:50:08 schreef EricP:
Tot 40 graden of MET 40 graden.

Nou laat ik het anders zeggen, hij wordt langzaam warm, tot het lichtelijk pin begint te doen ( dus eerder 60 graden trouwens) en dan schakel ik per preventie de stekker eruit. Ik zal is ff proberen om hem wat langer aan te houden en kijken of die gaat roken.

" gedraagt zich min of meer als een ......." Schakelaar / kortsluiting , maar dan met een RDSon. Ik zie alleen nog even niet hoe dit de output van de microcontroller beinvloed

Op 4 mei 2022 15:50:08 schreef EricP:
Eh... dat is toch het doel van die driver? Eerder is je al uitgelegd waarom dat met weerstanden niet lekker werkt. En ja, die driver dissipeert iets daardoor.

Ja maar omdat Sparky deze weerstand suggereerde begon ik te twijfelen. Ik dacht inderdaad ook dat de drivers hiervoor ontworpen zijn en dit moeten aankunnen.

Op 4 mei 2022 15:50:08 schreef EricP:
Pak eens de gate capaciteit en reken eens bij benadering uit hoeveel energie er elke seconde in die driver gaat zitten door de gate elke keer te ontladen. Als je dat hebt, dan is het vermogen snel uit te rekenen. De hint heb je al gekregen: stroom is ladingverplaatsing in tijd.

I_gate = Q/t
Q = 5C
rise time = 30ns
Fall time = 20ns

=2.5A
Maar wat zegt dat over het gedissipeerde vermogen in de driver?
PS: dat verteld mij gelijk dat deze stroom eigenlijk te hoog is. IR2184 is slechts geschikt voor 1.8A. Of is dat te kort door de bocht?

PS2: Ik waardeer jullie hulp heel, heel erg

Ik plaats die weerstand tussen de gate en source wel, voornamelijk om te voorkomen dat de gate van de MOSFET wordt opgeladen door externe invloeden terwijl de driver geen spanning heeft. Het is toch vervelend als beide MOSFETs open blijken te staan wanneer je de spanning inschakelt. In de praktijk zal het waarschijnlijk wel meevallen, omdat waarschijnlijk wel genoeg lekstroom is in de driver en de MOSFET om te voorkomen dat de spanning daar hoog genoeg voor wordt, maar ik zet er zelf meestal iets van ~10k overheen.

40 graden opwarming is best wel veel eigenlijk. Een gate weerstandje kan een deel van de dissipatie uit de driver halen, en daar zou ik dus ook wel een 0805 of groter voor gebruiken (of gewoon 1/4W als je through-hole componenten gebruikt). Een waarde van 10-22 ohm is een redelijk begin; groter geeft wat meer verliezen in de MOSFET, kleiner geen meer EMC problemen, het is altijd een compromis.

Je kunt zeker hetzelfde ontwerp met andere componenten gebruiken voor die 230VDC motor, de voornaamste reden om alleen een MOSFET en diode te gebruiken is dat een halve brug daar weinig voordelen heeft, en een geïsoleerde driver voor een enkele MOSFET is gemakkelijker te vinden.

Op 4 mei 2022 17:01:34 schreef Thijs-98:
" gedraagt zich min of meer als een ......." Schakelaar / kortsluiting , maar dan met een RDSon. Ik zie alleen nog even niet hoe dit de output van de microcontroller beinvloed

Stel het eens heel simpel voor: je voedt je microcontroller met 5 Volt en op de 5 Volt rail ga je kortstondig (nano tot hooguit microseconden werk) sluiting naar massa maken. Wat doet dit met de voedingsspanning?

Er kan ook nog een ander effect optreden, wat de microcontroller ook niet leuk vind, het is even doordenken

Nog ff voor ik de wierwieler in moet:
Inderdaad, de output heeft een R_DSon. Die uitgangen zijn niet bedoeld om stroom te leveren. Derhalve is het een 'klein' FETje. En derhalve een relatief hoge R_DSon. Ofwel: het duurt 'eeuwig' voor de gate capaciteit van je power FET geladen (of ontladen!) is. En we hadden al vast gesteld dat het nou juist 'ff vlot' moet.

De dip in voeding, dat valt wel mee. Als het goed is heb je toch al een bypass-C van 100nF oid. op de voedingspinnen. Dat is zomaar een factor 1000 (en meer) groter dan een gate capaciteit.

Als een driver een temp. rise van 40 graden heeft, dan is er iets niet lekker. Er loopt teveel stroom. Ergens.

De weerstand waar Sparky het over heeft (tussen G en S), dient een ander doel: de gate definiëren als de driver nog niet wakker is. De stroom die er door kan lopen is zodanig klein dat die in de rest van het verhaal niet relevant is.

Ik vind persoonlijk 5C best wel veel voor een lading op een gate. Ik denk dat daar iets niet lekker uit de datasheet gehaald is of daar niet lekker in terecht gekomen is. Maar ik ken het FETje niet.
Waar ik eigenlijk heen wilde... Je draait op 13kHz (of meer). Dat betekent dat je de lading van de gate er 13k keer per seconde in jast. Maar ook 13k keer per seconde uit trekt. Als je weet hoeveel lading dat dus is, dan weet je iets over wat er gemiddeld aan stroom loopt. Dan kun je ook iets zeggen over de dissipatie van je gate-weerstand.
Overigens heeft die gate-weerstand (tussen driver en gate) niet alleen als doel om de driver wat te ontzien (dat zou je ook intern op kunnen lossen). Maar vooral om al te 'rechte' flanken te voorkomen (ik maakte de opmerking eerder: Fourier). En een aanzienlijke kans op ringing. Als dat niet gebeurt, zou je FET zomaar zo snel kunnen schakelen dat je inderdaad jezelf van een EMC probleem kunt voorzien

@TS,

Heb je dit al eens doorgelezen.

https://www.circuitsonline.net/artikelen/view/41

Kijk dat schept een hoop duidelijkheid!

Op 4 mei 2022 20:47:31 schreef Lambiek:
@TS,

Heb je dit al eens doorgelezen.

Nu wel!

Ik bedoelde natuurlijk nC ipv C. Daarnaast is de gate sourche chare 11nC. Dat zou dus duiden op een stroom van 0.55A bij een switch time van 20ns

Eerdere berekening ging niet helemaal lekker

Gebruikte fet is IRF540. Dat is even de enige die ik voor handen heb.

Wat mij nog verbaasd is de gatespanning op de high side fet. Daar meet ik 35V t.o.v. GND. Terwijl de gatespanning van mijn fet (en de meeste fets) max. 20V mag zijn. (t.o.v. source)
*Ah nu ik dit typ valt het kwartje. De gemeten 35V op de gate is t.o.v. de massa, en niet t.o.v. de source van de high side driver De spanning V_GS is natuurlijk veel lager dan de spanning V_G-GND

nC ipv C

Dat soort missers maak je met je salaris straks vast niet (kom je bij me werken? Ik betaal je 3000n€ per maand en jij doet alsof het 3000€ is!)

Overigens: bij die C_GS heb je voor de 'high side' ook nog een ander verschijnsel. Met het gevallen kwartje ga je die ook wel ontdekken - voor het moment niet zo relevant.

*Ah nu ik dit typ valt het kwartje.

Heb je een kwartje nog bewust mee gemaakt?
Dat komt nog uit de tijd dat we niet met z'n allen het failliet van zuid-europa aan het betalen waren...

Op 5 mei 2022 08:33:28 schreef Thijs-98:
*Ah nu ik dit typ valt het kwartje. De gemeten 35V op de gate is t.o.v. de massa, en niet t.o.v. de source van de high side driver De spanning V_GS is natuurlijk veel lager dan de spanning V_G-GND

Op dit plaatje kun je de spanning op de gate goed zien.

https://www.circuitsonline.net/files/imagecache/content-full/images/00…

Op 4 mei 2022 08:20:06 schreef Thijs-98:
Ik zoek wat tips en tricks om een motordriver circuit te maken voor een .....en een 230V (1.5A) te maken.

Hier kun je meer info vinden voor een driver voor een 230VDC motor. Kijk op blz. 89 voor een eventueel schema.

https://www.circuitsonline.net/downloads/werken_met_profilab_expert_4.…

Gaat dat kwartje van Kok ook nog een keer vallen?

In het datasheet van gate drivers zoals de IR2101 staat duidelijk uitgelegd hoe het bootstrappen werkt om de "Top side" N-Kanaal MOSfet naar een hoge spanning te tillen, en daarna de bootstrap condensator weer bij te laden.

Als je met 230Vac bezig gaat, wil ik je aanraden om echte MOSfet driver IC's te gebruiken en die een apart voedingkje te geven.
Ze hebben niet veel nodig, iets van 15V 50mA is denk ik al genoeg.

Dan kun je de MOS-fet drivers en het hele 230Vac gebeuren in een kastje inbouwen, en dat geheel via een paar optocouplers aansturen.

Als je ook de stroom aan de 230Vac kant wil meten, dan raad ik de ACL712 aan.