Ladungspumpe für highside-treiber

[molleonair]

Hallo ..

ich will für eine H-Brücke den highside-treiber mit Vdd versorgen .
Da reine bootstrap-Schaltungen kein dauerhaftes Schalten der high-side zulassen will ich den treiber über eine ladungspumpe versorgen.
Ich hab mir jetzt mal so ne Schaltung ausgedacht weiß aber nicht obs funktioniert.
Also Q1 und Q2 sollen immer abwechselnd geschalten werden.
Ist nur Q1 leitend so müßte sich C2 auf VDD-0,6V aufladen
sperrt dieser dann und Q2 wird leitend wird der minus von C2 bis auf GND_Floating angehoben und somit hat dann C3 VDD-1,2 V

lieg ich da ungefähr richtig oder hab ich nen denkfehler ??

Danke für Tips .. gruß Daniel

[molleonair]

Hallo ??? ich weiß die Schaltung sieht komisch aus aber hier muß es doch experten für so was geben

[Manf]

Hier gibt es relativ einfache Schaltungen für Ladungspumpen zur Spannungserhöhung:
Der Treiber muß dabei für die erforderliche Leistung ausgelegt sein.

http://www.holger-klabunde.de/dcdc/picdcdc.htm

[molleonair]

Hallo manf ... erstmal Danke für deine Antwort.

Ich will die Spannung nicht auf einen festen Wert erhöhen sondern damit den Highside-treiber für ne N-Kanal H-Brücke versorgen.
Da diese Spannung nicht fest bekannt ist soll die Schaltung in etwa 18 V über den Source des High-Side N-Fet liegen (gepumpt werden)

deshalb wollte ich einen kondessator hier C2 auf ca 18V laden und dann die Minus-seite auf das Potenzial hochziehen.Die Plusseite müßte dementsprechend anwachsen und über die Diode wird C3 geladen.

[Manf]

Davon gehe ich schon aus.
Die erzeugte Spannung kann damit ja in der einstufigen Variante um den Spannungshub des Treibers (minus zwei Schwellspanungen) über der positiven Versorgung liegen.

"Wer noch mehr Spannung braucht kann eine Kaskade aufbauen. "

[avion23]

firefox tot, alles weg :( ich habe keine Lust alles noch mal neu zu schreiben, deswegen die kurzfassung:

Dein Schaltplan ist nicht leserlich und unvollständig. Deswegen hat auch kaum einer Lust dir zu antworten. Mach's nochmal neu.

Produktiver:
Du hast verschiedene Möglichkeiten eine Steuerspannung für den highside switch zu erzeugen. Du brauchst grundsätzlich etwa 10V-15V über Vcc um jeden Mosfet durchsteuern zu können. Möglich sind z.B.
- Trafowicklung zusätzlich
- Bootstrapping
- Ladungspumpe / step-up

EIne Trafowicklung ist doch sehr umständlich und oft garnicht realisierbar. Wenn du eine hast, dann super. z.B. um die Kontrastspannung für das LCD zu erzeugen. Dann verwende die einfach. Meistens geht das nicht :(

Bootstrapping lädt im off-Teil einen Kondensator (Bootstrapp-kondensator) und entlädt ihn in das Gate im on-Teil des Zyklus. Der Bootstrap-Kondensator sollte ungefähr 60* so groß sein wie die Gatekapazität. Bei extremen Dutycycles, d.h. <4%, >97% reicht die Zeit zum Laden des Kondensators nicht aus und das System funktioniert nicht. Je nach Anwendung (z.B. BLDC) kann es trotzdem sinnvoll sein.

Ladungspumpe oder step-up haben den Nachteil im Teillastbetrieb nicht. Dafür braucht man mehr Bauteile. step-up hat natürlich das henne-ei problem, aber für größere Treiberströme braucht man das wohl. Weil ich selber das alles nicht verstehe hier einmal ein Bild
http://img184.imageshack.us/img184/439/highsidecx6.png (http://img184.imageshack.us/img184/439/highsidecx6.png)
Das ist ein Ausschnitt aus dem angehängten Datenblatt. Es wird mit dem ne555 eine floatende Spannung erzeugt. Wichtig ist, dass diese auch wirklich floatet und nicht gegenüber GND ist. Sonst zerschiest man sich das Gate!


Ich persönlich präferiere die letzte Möglichkeit. Wenn du eine Antwort gefunden hast, dann erleuchte mich :) Ich habe nämlich ein ganz ähnliches Problem in dem Thread https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=32750 .

[molleonair]

Naja ich habs nochmal total vereinfacht gezeichnet dein Bild oben ist mir erstrecht ein Rätsel..

Das was du in deinem Thread suchst nennt sich gegentaktstufe schau mal hier
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0205141.htm

nun noch der neue Plan

[avion23]

Der Schaltplan ist ein Auszug aus dem PDF, da ist es genau erklärt. Eigentlich ist es eine einfache Ladungspumpe mit ne555, sehr einfach mit google zu finden. Der Vorteil ist, dass die Spannung floatend ist.

Wieso kommen bei dir am Ende 18V floatend heraus? Ich meine, das sind eher 18V über GND. Und wie schaltest du die beiden Transistoren? über die PWM?


Wenn du z.B. einen entladenen Kondensator mit dem high-side switch lädst, dann hat dieser am Anfang 0V gegenüber GND, also ist source des highside switches auf GND. Wenn du da 18V, evtl. noch mehr, anlegst, dann hast du ein Problem, weil das Gate nur +-20V verträgt.

Vielleicht hilft dir http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/vadd1.htm weiter. Den ne555 kannst du evtl. durch deine Transistoren und die PWM ansteuerung ersetzen, dann ist es eine reine bootstrapschaltung. Diese kann man übrigens auch kaskadieren, wenn höhere Spannungen nötig sind.


Danke für deine Hilfe. Mit dem Stichwort Gegentaktstufe werde ich mal weitersuchen und dann schauen, wie man so etwas möglichst kräftig macht :)
Dann baruche ich übrigens auch eine Ladungspumpe. Vielleicht klappt s erstmal auch nur mit einer Diode (step-down konverter).

[molleonair]

Die funktion hab ich eigentlich schon 2 mal beschrieben also nochmal:

1. Q1 leitet Q2 sperrt...dann läd sich C2 über die Diode auf 18V-0,6V(Diode) auf .also hat er jetzt etwa 17 Volt
.
2.Q1 sperrt Q2 sperrt ...nun hängt der minus von C2 in der Luft und hat gegen den Plus von C2 aber noch -17V
.
3.Q1 sperrt immernoch,Q2 leitet ,GND_floated ist mit Source des High-side N-Fets verbunden und hat jetzt mal angenommen 24V wenn die Highside gerade leitet dadurch wird der minus von C2 mit auf 24Volt gehoben und dadurch geht der Plus von C2 auf ca 41Volt und läd über Diode2 C3 auf ca 40V also 16V gegenüber GND_floated