Problem mit IR2110

[NemesisoD]

Hallo zusammen,

ich habe mir eine H-Brücke gebaut, welche an 24V hängt und 500W Motoren ansprechen soll.

Doch leider hab ich ein paar Probleme mit dem IR2110 MOSFET-Treibern.

Den Schaltplan habe ich als Anhang beigefügt.

Das Problem:

Ich habe eine von beiden Brücken mit einer PWM angesteuert (MOTOR1+ auf HIN , SD und LIN = 0V). Und auf der anderen Seite (MOTOR1- alles auf Low bis auf LIN = konstant 5V).

(1)
Wenn ich nun meinen uC anschließe, und die PWM auf 100% stelle läuft der Motor zunächst Wunderbar, doch misst man die Spannung über den Motor stellt man fest, das nur 12V anliegen. Wenn ich statt 12V an VCC 18V anlege liegt über dem Motor auch 18V an, und sollte ja nicht so sein, oder?

(2)
Und wenn ich die PWM verringere (=80%) Stottert zunächst der Motor und geht nach 5 sec. aus, obwohl die PWM weiterhin anliegt.

Ich weiß echt nicht woran es liegen könnte, wäre also über ein paar Tipps sehr glücklich.

Schönen 1. Advent euch allen noch.

Gruß
NemesisoD

[Rage_Empire]

Hallo,

mir fällt jedenfalls auf, das wenn der LIN=GND oder +5V fest ist dieser FET entweder nie schaltet oder dauernd schaltet. In dem Fall schaltet Q3 nie und Q4 immer voll durch. Der IR2110 ist bereits ne Vollbrücke, wovon somit je eine hälfte im Ausgangspegel festgenagelt wird.

[McJenso]

Hallo,

die oberen Mosfets können mit dem Baustein nur dynamisch angesteuert werden. 100% gehen mit dem Baustein nicht. Die unteren Fets kannst du statisch schalten. Das die Motoren stottern, habe ich bei mir, wenn der Motorakku nicht genug geladen ist. Deine Messergebnisse habe ich ehrlich gesagt nicht verstanden. Interessanterweise gilt das auch für Rage_Empires Antwort. Ich fange an mir Sorgen zu machen.
8-[

Gruß

Jens

[NemesisoD]

Hallo, danke für eure Antworten.

Also, ich habe es jetzt irgendwie zum laufen bekommen.

Bei einer der beiden H-Brücken (die bei der ich am häufigsten getestet habe) sind die IC's wohl kaputt (vielleicht zu heiß gelötet).

Beid er anderen geht es wenn ich die PWM langsam von 0% auf 100% fahre, direkt auf >80% wollen die Motoren nicht laufen.

Ich werde jetzt gucken woran es liegt das es nicht funktioniert die PWM direkt auf >80% zustellen.

Ich Danke Euch,
Nemesis

[McJenso]

Hallo,

ersetze mal die 1µF Kondensatoren durch mindestens 3µF. Ich bin bei meinen Versuchen mit dem Baustein auf >95% gekommen. Spiel vielleicht auch mal mit der PWM-Frequenz.

Gruß

Jens

[ManuelB]

Wenn 100% PWM gehen soll bräuchte man eine extra Charge Pump um die Spannung für die Highside FETs bereit zu stellen.

MfG
Manu

[Feratu]

Der Treiber sollte das doch von sich aus können ?

[ManuelB]

Hm,
bin mir jetzt nicht ganz sicher was das betrifft :(
Im Datenblatt von Trinamic für den TMC 239 gibt es ein Schaltbild mit dem IR2101 als Brückentreiber. Hier wird eine extra Ladungpumpe verwendet.
Mal schauen obs noch mehr darüber gibt.

MfG
Manu

Edit: Vielleicht steht ja noch was drin.
http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-978.pdf
Hab aber noch nicht weiter reingeschaut.

[shaun]

Nö, die IRs haben keine Ladungspumpe für die High Side. Dafür benutze ich bei Niederspannung immer noch gerne den HIP408x

[Rollkommando]

Also die Ladungspumpe ist in NemesisoDs Schaltung extern: Wenn der LS-FET Q3 schaltet, ladet dieser mit Hilfer der Diode (D5) den Kondensator C7 . Wenn der Treiber den HS-FET Q1 schalten solll, wird Pin 7 nach Pin 8 durchgeschaltet, d.h. die Ladung des Kondensators liefert jetzt die Gatespannung für den HS FET. Wenn die Low-Phasen nicht oft/lang genug sind, hat C7 eben nicht genug Spannung für's Schalten derHigh-Phasen. Vielleicht hilft das, das Verhalten zu verstehen.

[shaun]

Was Du beschreibst ist die einfache Bootstrap-Schaltung der IRxxx-Treiber. Eine Ladungspumpe würde den (Bootstrap-)Kondensator permanent laden.

[Rollkommando]

Die Bootstrap-Schaltung IST eine Ladungspumpe. Der Kondensator wird auf dem Niveau GND geladen und auf dem Source Niveau des FETs wieder rausgelassen, seine Ladung sozusagen nach oben gepumpt -> Ladungspumpe (http://de.wikipedia.org/wiki/Ladungspumpe).

Wenn man diesen Mechanismus nicht benutzen will/kann wegen der benötigten Low-Phasen, braucht man nicht unbedingt eine externe Ladungspumpe denn woher die höhere Spannung kommt ist ja schliesslich egal. Ein Step-Up Wandler tut's z.B. auch.

[shaun]

Woher wusste ich bloß, dass das kommen musste?
Ich habe mich an die allgemeine Bezeichnungsweise der IC-Hersteller gehalten, um die Funktionsweisen zu differenzieren: Ladungspumpen-Treiber erzeugen durch eine permanent arbeitende Ladungspumpe die Spannung für den Highside-Treiber, Bootstrap-Treiber nutzen hierzu die Einschaltdauer des Lowside-MOSFET.
Da wir auf Weihnachten zugehen und Korinthen gerade angesagt sind, würde ich sogar soweit gehen zu sagen, dass beim Bootstrapping zwar eine Ladung von einem Kondensator (Boots.-C) in einen anderen (Gatekapazität) umgeschaufelt wird, eine Ladungspumpe im klassischen Sinne jedoch self-contained ist, also keinen Gebrauch von notwendigem Verhalten externen Schaltungsteile (Einschaltdauer - unterer MOSFET!) macht und beide Kondensatoren als integralen Bestandteil ihrer Schaltung beinhaltet.
Und nu kommst Du ;)

[Rollkommando]

Ach, wozu. Mir reicht es, dass ich recht hatte. :D