IR2184 Temperatur

[ikarus_177]

Hallo,

ich bin gerade an einer Motoransteuerung mit H-Brücke. Die Brücke selbst wird mit 4 x IRFP3703 (http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irfp3703.pdf) realisiert, zur Ansteuerung dieser MOSFETs verwende ich 2x den Treiber-IC IR2184 (http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/irf/ir2184.pdf) mit der Beschaltung wie im Datenblatt angegeben.

Jetzt habe ich zu Testzwecken einen Zweig der Brücke (also eine Halbbrücke) mit 2 dieser FETs und einem Treiber-IC auf einem Steckbrett aufgebaut. Als Last verwende ich einen kleinen 12V-Motor mit geringer Stromaufnahme.

Die Ansteuerung funktioniert, die FETs bleiben eiskalt, jedoch erwärmt sich der Treiber-IC auf etwa 46°C-47°C. Da ich im späteren Betrieb Motoren mit wesentlich größerer Stromaufnahme (werden soll's ein Segway-Clone) ansteuern möchte, frage ich mich, ob das so normal ist, oder ob ich einen Schaltungsfehler eingebaut habe?

Viele Grüße

[Besserwessi]

Die FETs sind ziehmlich groß und haben einiges an Gate Kapazität, die bei jeder Periode des PWM Signals umgeladen werden muß. Wenn man keine extra Widerstände vor dem Gate hat, wir die Energie dabei größtenteils im IC in Wärme umgesetzt. Bei 200 nC und 10 kHz PWM Frequenz sind das schon mal rund 2 mA je FET, bei 12 V also rund 48 mW. Wenn die Frequenz höher ist, dann auch mehr. Das ist also nicht so unrealistisch.
Das gute ist aber, das es auch bei mehr Strom nicht mehr wird, nur mit mehr Spannung (Motor und Treiber) steigt auch der Verlust etwas. Mehr als 12 V braucht man für die Gates aber nicht, und die Spannung ist die wesentliche.

Mit Widerständen vor den Gates kann man einen Großteil der Leistung dort freisetzen statt im IC, wenn man mehrere FETs parallel schalten will, geht es ohnhin nicht ohne die Widerstände.

[ikarus_177]

Hallo Besserwessi,

momentan habe ich 10Ω-Widerstände zwischen den High- und Low-Side Ausgängen des Treibers und dem Gate des FETs.

Ist das ein "realistischer" Wert, oder stimmt die Größenordung nicht?

ikarus_177

[avion23]

Vielleicht schwingt da was am Treiber? Hast du den richtig abgeblockt?

[ikarus_177]

Halle avion23,

ich hatte schon Kondensatoren (Elko + KerKo) auf der Versorgung, habe die jetzt aber mal näher an den IC gelegt - am Verhalten hat sich aber nichts geändert, die Temperatur bleibt die selbe.

Viele Grüße

[avion23]

Jetzt habe ich zu Testzwecken einen Zweig der Brücke (also eine Halbbrücke) mit 2 dieser FETs und einem Treiber-IC auf einem Steckbrett aufgebaut.
Deswegen habe ich gefragt. Steckbrett ist allgemein nicht so günstig.

46°C sind aber IMO im Limit. Auf der Platine wird der IC ja durch die Anschlüsse gekühlt, besserwissi hat schon eine untere Grenze von 48mW ausgerechnet, es werden also mehr.

Mehr als standardapp vom Hersteller geht IMO nicht. Vielleicht mal mit dem Oszi anschauen, wie die Spannung auf der Gateleitung aussieht.

[dennisstrehl]

Du kannst die Frequenz senken und schauen ob die Wärmeentwicklung sich verringert. Wie bereits gesagt, sollte ein größerer Motor die Wärmeentwicklung aber nicht beeinflussen. Insofern ist die Temperatur durchaus ok.

[Besserwessi]

10 Ohm sind Schon realistisch für die relativ großen FETs. Wenn die PWM Frequenz nicht so hoch liegt, kann es auch etwas mehr sein. Aber auch schon mit 10 Ohm sollte ein deutlicher Teil der Wärme in den Widerständen anfallen und nicht im Treiber.

[ikarus_177]

Noch ein Nachtrag: ich hab dieselbe Schaltung mal mit etwas kleineren FETs aufgebaut (L1404Z), der Treiber bleibt nun weit unter der zuvor gemessenen Temperatur...
Lag also wirklich an der großen Gatekapazität der anderen Transistoren.

Viele Grüße