H-Brücke mit MOSFETs und Treiber

[sky2]

Hallo,

Hab mir ein kleines Projekt ausgedacht, und zwar will ich eine H-Brücke bauen. Diese wird später von einem uC angesteuert. Ja ich weiss, dass das Thema ist oft im Forum besprochen wurde, hab auch die Meisten gelesen O:) . Mir geht es eher darum meine Idee zu bestätigen, da ich mit Mos-fet noch überhaupt keine Erfahrung habe.

Nun zu meiner Schaltung ( werde diese posten wenn es sein muss :D )

Als Treiber hab ich an den IR2110 gedacht da ich nur N-Channel Fets (IRL2203) genutzten will.

Kann ich diese überhaupt verwenden? Empfehlt ihr mir Andere?
Brauch ich keine Vorwiderstände? Also nur die Pull-Down Widerstände.
Kann ich je Ausgang vom Treiber 4 Fets betreiben?

Die H-Brücke soll in Zukunft einen Motor betreiben. 12V ca.30A dauer, wenn möglich zwischen 10V-15V

hoffe ihr helft mir :)

[magic33]

30A Dauer gute Kühlung achten und die IR isoliert gegeneinander kühlen!!!

[Besserwessi]

Die Fets sind ziehmlich groß. Da wird man kaum 4 parallel brauchen. Andererseits ist auch die Kapazität entsprechend groß und 4 Fets an einem Treiber gibt dann schon kein so richtig schnelle Schalten mehr. Für einfaches an/aus wirds noch reichen, aber bei PWM sollte die Frequenz dann nicht mehr hoch sein.

[sky2]

Wollte das Ganze mit PWM machen, so 0,5-1kHz. Wenn 3 Fets reichen umso besser :cheesy: Werde diese natürlich isoliert kühlen.

[1hdsquad]

Warum drei? Du bekommst locker Fets, die hunderte Ampere machen. Einer reicht.

[sky2]

Das ist mir jetzt aber peinlich, hab gerade gemerkt, dass ich sie nur im smd-Format bekomme! ](*,) Könnt ihr mir kurz einen Empfehlen, ansonsten gehe ich halt wieder auf die Suche.

[1hdsquad]

Lol. SMD ist gut!


http://www.mikrocontroller.net/articles/Mosfet-Übersicht

[sky2]

Na dann werd ich den IRL3803 nehmen. Je einer, also 4x für die ganze H-Brücke. Kann ich die einfach mit 5V vom Treiber ansteuern?

An 1hdsquad: Ich versteh ja das SMD gut ist, aber ich will keine Leiterplatte ätzen. Und wie kann man SMD überhaupt richtig kühlen?
Die kann man ja nirgends aufschrauben oder so.

Vielen Dank euch allen

[s.o.]

Ich würde dir abraten NUR N Kanal FETs zu nehemen.Denn Wenn du "oben", also bei Vcc einen N Kanal hast, und du die Gatespannung ist nicht bedeutend höher (mind. 5V höher als Vcc für die H-Brücke), sind diese FETs die perfekte Heizung.
"Oben" würde ich P Kanal und unten N Kanal verwenden.

[sky2]

Wenn ich "oben" P Kannal FETs nehme, muss ich dann auch Lowside Treiber benutzen?

Könnte ich auch einfach die Gatespannung auf 12V erhöhen um den "Heiz-Effekt" wegzuschliessen?

[s.o.]

Bei 1 muss ich passen, bzw. ich weis nicht genau was du meinst. Du musst das Signal auf GND legen, wenn du den FET durchschalten willst.

2: Ja, das geht auch, ist nur wesentlichlich aufwendiger

[sky2]

2. Das sollte kein Problem darstellen, kann ja einfach die "Motorspannung" nehmen. Also an Vdd meine 12V. Geht das?

1. Bei den "unteren" N Kannel FETs nimmt man ja Lowside-Treiber.
Bei den "oberen" N Kannal FETs Highside-Treiber weil man die z.B. 12V als GND annimmt. Wenn ich das richtig verstanden habe :)

Wenn ich "oben" P Kannal FETs verwende muss ich dann andere Treiber verwenden?

[Besserwessi]

Wenn man an der "High side" N Fets nehmen will, braucht man spezielle treiber die einem eine extra Spannung von etwa 12 V über der Ausgnagsspannung zur verfügung stellen. Sowas sollten die IR2110 auch schon drin bzw. im datenblatt vorgesehen haben habe. Das funktioniert da aber nur bei PWM Betrieb. Wenn die Ansteuerung ungünstig ist, und längere Zeit einfach nur an ist, kann es zur Überhiztung der Fets kommen.

Wenn man an der High side P kanal Fets nimmt, kann man wegen der 12-15 V VErsorgung einen "normalen" lowside Treiber nehmen, der aus der selben Versorgung gespeißt wird. Bei mehr Spannung geht das dann aber bald nicht mehr. Die Ansteuerung der P-Fets ist damit zwar einfacher, aber die P-Fets sind deutlich teurer oder haben mehr Einwiderstand. Gerade bei 10-20 V Spannung sind P Fets aber eine echte alternative, vor allem bei kleinem Strom.

[sky2]

Wenn jemand so nett wäre mal auf das Datenblatt zu schauen http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/ir2110.pdf , kann ich dann:

Vdd: 12V
Hin: PWM
Sd: GND
Lin: PWM
Vss: GND
Vb: 12V
Ho: oberer N Kannal Fet
Vs: Motor ( Source von oberem Fet)
Vcc: Motor ( Drain von unterem Fet)
Lo: unterer N Kannal Fet
Com: GND

Wenn das nicht funktioniert nehm ich halt P Kannal Fets

[1hdsquad]

An 1hdsquad: Ich versteh ja das SMD gut ist, aber ich will keine Leiterplatte ätzen. Und wie kann man SMD überhaupt richtig kühlen?
Die kann man ja nirgends aufschrauben oder so.

War nicht so ganz ernst gemeint von mir, bleib mal bei THT. Man kann natuerlich auch die SMD-Fets kuehlen, das laeuft dann ueber die Platine, Masseflaechen usw...

Thread des gesammelten Halbwissens hier? :D

[Feratu]

Moin, also ich würde dir zu diesem MF Treiber raten:
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/irf/ir2111.pdf
Der hat den Vorteil das es ein Half-Bridge Driver ist was bedeutet das ein Kurzschluss zwischen den beiden Fets nicht passieren kann und du weniger aufwand im Microcontroller hast.
Der ist nun zwar nicht TTL kompatibel aber einen ähnlichen findest du bestimmt ;P
Wenn du ein Mosfet brauchst das wirklich genug leistung hat würde ich dir zu diesem hier raten. Ist zwar etwas überdimensioniert aber dann hättest du genug reserve für z.b. einen anderen Motor. "IRFP3703"


mfg

[1hdsquad]

Der Mosfet macht zwar viel Strom, hat aber einen Gate Charge so gross wie der Grand Canyon.
Als Treiber wuerde ich einen Hip408X nehmen.

[Feratu]

xD Grand Canyon XD
Guter vergleich aber das kommt im Endeffekt auf die verwendete Frequenz an .

mfg

[1hdsquad]

Lol, was hat die Frequenz mit dem Gate Charge zu tun? 000?

[Feratu]

Also ich meinte damit das es bei einer niedrigen Frequenz von 1kHz oder so in der richtung, nicht ganz so extrem wichtig ist das der MF sofort voll durchschaltet als bei einer hohen Frequenz von 20khz (oder mehr).
Vll etwas blöd ausgedrückt ^^

[1hdsquad]

Ja, aber warum sollte man so rumpfuschen, wenn mans auch gleich richtig machen kann. Und das nur wegen eines anderen Mosfets ;)

[avion23]

Hallo Sky2,
zeig mal den Schaltplan. Dann kann man die ganzen anderen Fehler gleich mit korrigieren und mehr Leute antworten dir.

[s.o.]

hey, mach doch einfach mal einen Schaltplan, den kannste dann ja hier im Forum besprechen lassen...

[sky2]

Hier mein Schaltplan.
Leider stimmen nicht alle Bezeichnungen der Bauteile:
MOSFETs: IRL3803
Dioden: IRLZ44

Ach ja nochwas, bei den Eingängen möchte ich noch Logic-Bauteile einfügen. Kommt es draufan was ich nehme? z.B. TTL, CMOS...

[s.o.]

näng den Schaltplan doch als JPG an, nicht jeder will gleich entzippen...

[sky2]

Ja das hab ich auch gedacht, aber ich weiss nicht wie. Es ist eine .sch Datei

[1hdsquad]

R T F M!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

[sky2]

Konnte Leider keine JPG-Datei erstellen, hoffe diese ist auch OK.
MOSFETs: IRL3803
Dioden: IRLZ44

[1hdsquad]

Ein png ist NICHT okay! Sondern das einzig richtige, Schaltplaene postet man NIE als jpg, weil selbiges Kompressionsartefakte erzeugt, waehrend bei png die Bildgroesse weit kleiner bei besserer Qualitaet ist...