Bitte variable H-Brücke prüfen

[molleonair]

Hallo

ich bitte euch mal den linken Teil meiner H-Brücke zu überprüfen da ich noch
nicht so fit bin auf dem Gebiet

Ziel dieses Teils der Schaltung ist mit einem 0 Level an PIN A.1 den IRF 540 rechts oben zu schalten der an einer variablen Spannung von 24-100V hängt.
Supressor und MBR-Dioden hab ich mal weggelassen
Der 7918 erzeugt eine Negative Spannung von 18V gegenüber der positiven Eingangsspannung.

dabei soll die Schaltung kurze Umschaltzeiten ermöglichen

Bitte
1.Prüfen obs funktioniert
2.Vorschläge zur vereinfachung

Danke und Gruß Molle

[uwegw]

Mit nem 7918 lässt sich keine negative Spannung erzeugen, sondern nur eine bereits vorhandene Spannung stabilisieren. Außerdem hält er keine 100V aus...

[shaun]

Er hat's doch nun fast richtig ausgdrückt: eine Spannung, die 18V niedriger ist als die Versorgungsspannung. Allerdings ist irgendwo bei 35..40V Schluss mit dem 7818. Deine Schaltung kann nicht funktionieren, da der IRF540 ein N-Kanal MOSFET ist, d.h. bei einer 1 am Eingang sperren alle Transistoren und der MOSFET wird laaaangsam über R7 leitend, spielt eine Runde Sourcefolger, heizt also kräftig und an der Last kommt einiges weniger als Ub an. Bei einer 0 am Eingang leiten alle Transistoren, das Gate wird um 18V nach unten gezogen, so dass die Spannung am Ausgang dieser recht schnell folgen und dann dort hängen bleiben wird - bei Ub-18V-Ugsth so ungefähr. Der MOSFET heizt also weiter und nicht ist gewonnen.
Würdest Du einen IRF95xx einsetzen, also einen P-Kanal, wäre die Logik umgekehrt, bei einer 0 am Eingang wird er schnell leitend, bei einer 1 sperren dann wieder alle Transistoren und das Gate entlädt sich wieder langsam über R7, auch nicht wirklich gut. Eine Gegentaktstufe muss hier schon sein, um das Gate schnell genug umzulasen. Wenn Du eh eine permanente PWM fährst und der Transistor (zumindest der Obere) nie dauerhaft schalten muss, kannst Du auch nur N-Kanäler einsetzen und mit einem integrierten Treiber mit Bootstrap-Schaltung arbeiten (IR2110 o.ä.)

[molleonair]

also der obere sollte tatsächlich n P-FET werden
R7 ist nicht allzu groß so 200 OHM hät ich genommen,da dürften die Umschaltzeiten nicht allzu lang sein (die Transistoren sollen mit 50 HZ schalten)

das mit dem bootstrap hab ich nicht genommen weils ichs net richtig versteh
und mir auch nicht sicher bin wie das mit variabler speiesespannung so läuft

wenn ich jetzt ne möglichkeit fände -18V gegenüber Vin zu erzeugen würde es dann laufen ?

Gruß Molle

[shaun]

200 Ohm sind dann fast 100mA, bei 50Hz Rechteck und 50% Tastverhältnis also ein Watt dafür, dass trotzdem nicht wirklich schnell abgeschaltet wird - im Verhältnis zu den 20ms Periodendauer allerdings immer noch so schnell, dass die Schaltverluste trotzdem geringer ausfallen könnten als die Leitungsverluste - P-Kanal-MOSFETs haben einen höheren RDS(on) als N-Kanäler, je nach Laststrom kann das also schon ins Gewicht fallen.
Was gibt es beim Bootstrap zu verstehen? Während der untere MOSFET leitet, wird der Bootstrap-Kondensator über eine Diode mit der Betriebsspannung der Treiber aufgeladen, wenn er sperrt steht dann also eine Spannung von Ub_treiber gegenüber dem Ausgang und damit dem Source des oberen MOSFET zur Verfügung, die der Treiber dann nutzt, um das Gate anzusteuern. Bei 50Hz muss der Kondensator natürlich gross genug sein, um den Treiber für 10ms zu speisen, für das Schalten selbst ist die Frequenz egal, da sich die umzuladende Gate-Kapazität nicht ändert. So eine Bootstrap-Schaltung verstehen, durchrechnen, mal aufbauen, messen und ggf etwas nachbessern sollte bessere Ergebnisse bei weniger Verlusten bringen.
Deine Schaltung liesse sich wie gesagt mit einer Gegentaktendstufe vor dem Gate noch verbessern, dann könnte R7 auch grösser sein - Richwert R7 zehnmal grösser und trotzdem zehnmal mehr Gatestrom, das macht schon was aus. Vergiss aber die Z-Dioden zwischen Gate und Source nicht.

[molleonair]

Ja Danke shaun

also dieser bootstrap mit treiber liefert nur einen Umschaltimpuls zum Laden des Gates die kondensatorgröße bestimmt also die Zeit wie lang der obere FET angesteuert werden kann.

Was ist aber wenn die Richtung des Laststroms für lange zeit gleich bleibt und auch 100Prozent sind also Highside und Lowside FETs längere Zeit eingeschaltet bleiben sollen ?

[shaun]

Für statische Anwendungen geht es nicht, oder nur bedingt: Du brauchst dann nämlich eine Ladungspumpe fürs Bootstrapping, sowas habe ich allerdings bei MOSFET-Treibern noch nicht gesehen, nur bei integrierten Brückenschaltungen, bei denen Treiber und MOSFETs in einem Gehäuse sitzen und dann auch nur für einen eingeschränkten Spannungsbereich (<40V statt der üblichen 600V bei den IR-ICs)

[molleonair]

ich habe nun mal eine gegentakt stufe integriert allerdings bin ich in der Praxis in ner anderen Schaltung schon mal gescheitert weil die beiden gegentakttransen dauerhaft durchgescalten waren

also du hast ja Ahnung von der Materie also schau doch bitte mal drüber

PS die Gegentaktstufe http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0205141.htm
versteh ich mal garnicht

im Anhang die Schaltung mit Gegentakt