Esel

Dormagen, 21.11.2011, 18:08 |
Ungünstige Erwärmung FET's (Elektronik) |
Hallo,
das Grautier mal wieder. ))
Folgendes ich habe einen Halbbrücken Gegentaktwandler zur Hälfte aufgebaut. Sprich den Primärkreis.
Mithilfe des ir2184 erzeuge ich bei einer Betriebsspannung von 12-13~ (Bleiakkumulator) eine 6V Wechselspannung ohne Querkurzschlüsse.
Im Testlauf ohne die Regelung zieht der ca. 2A. Allerdings erwärmen sich die FETS(irfp150n) auch mit einem 1.8K/W Kühlkörper ziemlich. Nach 5mins werden die schon ziemlich warm.
Mein Treiber wird nicht warm, also nicht fühlbar. Die Primärwicklung fühlt sich auch nicht warm an.(Verwendet wird ein etd49 kern, s=0.1mm, al=1.73uH, 15 wicklungen, freq.:25-26kHz)
Die Treiberplatine ist durch einen 4.7mF Elko(low esr) gepuffert, zusätzlich direkt daneben ein Folko mit 470nF. Der Treiber noch durch einen 100nF Folko "enstört".
Die Gate Widerstände liegen bei 330Ohm. In einem anderen Forum habe ich zum Thema ir2184 dass man die Gatewiderstände zwischen 10-100Ohm wählt allerdings ist das entweder Unsinn oder für mich nicht nachvollziehbar.
Da man ja die Treiberleistung nach dieser Näherung berechnet: P = 5*Cin*f*U², das sind in meinem Fall mit ordentlich Reserve 100mW. Würde man einen Gatewiderstand wählen, könnte man laut Näherung auch einen 1.5k Widerstand einsetzen.
Allerdings bin ich der Meinung der Treiber kriegt das selber geregelt.
Ich selber vermute, dass wenn der Sekundärkreis noch gemacht wird und mit funktionierender Regelung dass sich die Erwärmung dann von selbst "auflöst".
Ich bin für eure Vorschläge offen.
Anbei ein schnelles Schaltbild.
Gruß Esel
 -- Esel sind die besten Tiere!
Wenn jemand etwas gegen Esel hat, so legt er sich mit dem Heiligen Geist persönlich an  |
gast
21.11.2011, 19:42
@ Esel
|
Ungünstige Erwärmung FET's |
Kannst du mal ein Oszi-Bild reinstellen?
Z.B. von den Gate's.
gruß |
Esel

Dormagen, 21.11.2011, 21:48
@ gast
|
Ungünstige Erwärmung FET's |
» Kannst du mal ein Oszi-Bild reinstellen?
» Z.B. von den Gate's.
»
» gruß
Ja sobal wie möglich aber heute nicht mehr. -- Esel sind die besten Tiere!
Wenn jemand etwas gegen Esel hat, so legt er sich mit dem Heiligen Geist persönlich an  |
Torsten

21.11.2011, 22:06
@ Esel
|
Ungünstige Erwärmung FET's |
» Die Gate Widerstände liegen bei 330Ohm. In einem anderen Forum habe ich
» zum Thema ir2184 dass man die Gatewiderstände zwischen 10-100Ohm wählt
» allerdings ist das entweder Unsinn oder für mich nicht nachvollziehbar.
tau = R * C
Dazu kommt noch, dass der Treiber bei hohen du/dt gegen die Millerkapazität arbeiten muss, um das Gate auf dem richtigen Potential zu halten, was eine niederohmige Anbindung erfordert. Das ist bei Dir aber nicht so kritisch, da Du mit niedrigen Spannungen arbeitest.
» Würde man einen Gatewiderstand wählen, könnte man laut Näherung auch einen 1.5k Widerstand einsetzen.
Die Schlussfolgerung erschließt sich mir irgendwie nicht.
Bei 25 kHz hast Du eine Periodendauer von 40 µs. Rechne Dir mal die Grenzfrequenz von dem resultierenden Tiefpass aus 1k5 und der Gatekapazität aus. Die FETs wären prozentual gesehen viel zu lange im linearen Bereich.
» Ich bin für eure Vorschläge offen.
Setz die Gatewiderstände auf 33 Ohm, es sei denn Du hast gute Gründe für die 330 Ohm.
» Anbei ein schnelles Schaltbild.
War wohl zu schnell, oder hast Du VS wirklich floatend?
33 µF (C4) sind auch ein wenig übertrieben und können sogar im Einschaltmoment Probleme bereiten, weil sie zu langsam geladen werden. 470 nF bis 1 µF sind vollkommen ausreichend.
Gruß
Torsten |
Esel

Dormagen, 23.11.2011, 09:04 (editiert von Esel am 23.11.2011 um 09:06)
@ Torsten
|
Ungünstige Erwärmung FET's |
Hallo miteinander,
Also mein gutes altes Oszi funktioniert aus mir einem unbekannten Grund nicht mehr ... Ich wollte es zur Kalibrierung an einem rechteckgenerator anschließen , allerdings seh ich nur ein kurzes flackern.. Dann Nulllinie.... Naja. Ich vermute der Tastkopf ist hinne...
Ich habe, da ich keine 33 Ohm Widerstände zur Hand hatte, es mit ein 47 Ohm Widerständen versucht.
Das Ergebnis hatte mich erstaunt...
Der Stromverbrauch sank auf ca 40mA. Allerdings sank auch meine Spannung an der primärwicklung auf 0.7v ac(26khz) ...
An den Gates lag dann eine Spannung von 0.7v
DC an...
Hat jemand ne Ahnung?
Gruß Esel -- Esel sind die besten Tiere!
Wenn jemand etwas gegen Esel hat, so legt er sich mit dem Heiligen Geist persönlich an  |
Gast aus HL
23.11.2011, 09:37
@ Esel
|
Ungünstige Erwärmung FET's |
» Der Stromverbrauch sank auf ca 40mA.
Deine Umschaltzeit war deutlich größer als die Totzeit des Treibers.
» Hat jemand ne Ahnung?
Da war doch noch die Frage zu VS. Wie ist das bei Dir angeschlossen? So wie im Schaltplan gezeichnet? |
Esel

Dormagen, 23.11.2011, 11:12 (editiert von Esel am 23.11.2011 um 11:16)
@ Gast aus HL
|
Ungünstige Erwärmung FET's |
» » Der Stromverbrauch sank auf ca 40mA.
»
» Deine Umschaltzeit war deutlich größer als die Totzeit des Treibers.
»
» » Hat jemand ne Ahnung?
»
» Da war doch noch die Frage zu VS. Wie ist das bei Dir angeschlossen? So
» wie im Schaltplan gezeichnet?
Hallo,
Vs ist nicht floatend. Real aufgebaut wie im Datenblatt des Treibers.
Gruß Esel -- Esel sind die besten Tiere!
Wenn jemand etwas gegen Esel hat, so legt er sich mit dem Heiligen Geist persönlich an  |
tts
Neckarsulm, 24.11.2011, 13:35
@ Esel
|
Ungünstige Erwärmung FET's |
» » » Der Stromverbrauch sank auf ca 40mA.
» »
» » Deine Umschaltzeit war deutlich größer als die Totzeit des Treibers.
» »
» » » Hat jemand ne Ahnung?
» »
» » Da war doch noch die Frage zu VS. Wie ist das bei Dir angeschlossen? So
» » wie im Schaltplan gezeichnet?
»
» Hallo,
»
» Vs ist nicht floatend. Real aufgebaut wie im Datenblatt des Treibers.
»
Hi,
der Vs-Anschluß sollte vermutlich über einen weiteren Kondensator an den
Source-Anschluß des High-Side-FET angeschlossen werden.
Eventuell noch eine Diode von +Ub
da dran, damit der Kondensator über den Spannungshub beim einschalten des High-Side
die nötige überhöhte Gatespannung erzeugen kann.
CU
st |
Esel

Dormagen, 24.11.2011, 19:20 (editiert von Esel am 24.11.2011 um 19:25)
@ tts
|
Ungünstige Erwärmung FET's |
» » » » Der Stromverbrauch sank auf ca 40mA.
» » »
» » » Deine Umschaltzeit war deutlich größer als die Totzeit des Treibers.
» » »
» » » » Hat jemand ne Ahnung?
» » »
» » » Da war doch noch die Frage zu VS. Wie ist das bei Dir angeschlossen?
» So
» » » wie im Schaltplan gezeichnet?
» »
» » Hallo,
» »
» » Vs ist nicht floatend. Real aufgebaut wie im Datenblatt des Treibers.
» »
»
» Hi,
» der Vs-Anschluß sollte vermutlich über einen weiteren Kondensator an den
» Source-Anschluß des High-Side-FET angeschlossen werden.
» Eventuell noch eine Diode von +Ub
» da dran, damit der Kondensator über den Spannungshub beim einschalten des
» High-Side
» die nötige überhöhte Gatespannung erzeugen kann.
»
» CU
» st
Hallo,
Ich hab das entsprechend dem Datenblatt des ir2184 verdrahtet:
Bild 1: ( Der Drain des unteren Fets ist verbunden mit dem Source des HS-Fets )

Allerdings konnte ich den Fehler festellen warum ich an der Primärwicklung nur so eine geringe Spannung habe. Es liegt nicht am Treiber sondern an der Kondensatorbrücke.
Am ersteren liegen unglaublicherweise nur 0.2V an am zweiten dann ca 11.7V. Ich kann mir das allerdings nicht erklären wie der obere(Vermutung) Kondensator gefraggt wurde. Die Sollbruchstellen sind völlig i. O. deshalb ist es mir nicht aufgefallen.
Gruß Esel -- Esel sind die besten Tiere!
Wenn jemand etwas gegen Esel hat, so legt er sich mit dem Heiligen Geist persönlich an  |
Esel

Dormagen, 25.11.2011, 21:40 (editiert von Esel am 25.11.2011 um 21:41)
@ Esel
|
Ungünstige Erwärmung FET's |
Hallo,
nach eingehender Analyse des Fehlers ist dieser sehr merkwürdig und ich kann mir nicht erklären wie dieser zustande kommt.
1. Die Kondensatoren sind nicht kaputt. Kapazitätsmessung ergab ca. 4.5mF pro Kondensator.
2. Dachte mir tuste mal jede Kondensator 220k R Parallel dran, damit dort sicher pro Kondensator 6V anliegen. Gemacht und getan, gleiche wie vorher: 0.2V am oberen Kondensator und am unteren 11.7V. Dachte mir misste die Widerstände mal durch ob die auch sicher 220k Ohm haben. Haben die. Das kann irgendwo nicht passen...
3. Machste die komplette Schaltung ab, und guckst ob ohne andere Beschaltung wenigstens je Kondensator 6V abfallen, dass war dann so. Hänge ich die Schaltung dran und verbinde den Mittelpunkt der Kondensatoren mit dem der Spule. Siehe da... 0.2V am ersten Kondensator, 11.7V am zweiten Kondensator. Das ist irgendwo nicht verständlich wie sowas passieren kann... Ich kanns mir nicht erklären.
4. Tauschte die Gatewiderstände wieder zu je 330 Ohm, siehe da 6V AC Spannung an der Spule, allerdings wieder unnötige Erwärmung.
Also zum mitschreiben: Nehme ich 330R Gatewiderstände, teilt sich die Spannung korrekt an den Kondensatoren auf. Nehme ich 47R Gatewiderstände gibts eine ziemlich merkwürdige Aufteilung an den Kondensatoren, die eig. nicht passieren darf da ich ja per Widerstände den Spannungsfall an jedem Kondensator Ub/2 sein sollte.
Hier nochmal der korrekte Schaltplan im Anhang.
Ich bin für jeden erdenklichen Vorschlag offen.
Vielen Dank
Gruß Esel
 -- Esel sind die besten Tiere!
Wenn jemand etwas gegen Esel hat, so legt er sich mit dem Heiligen Geist persönlich an  |
x y
25.11.2011, 23:17
@ Esel
|
Ungünstige Erwärmung FET's |
» Ich bin für jeden erdenklichen Vorschlag offen.
Die Transistoren gegeneinander austauschen. |
Esel

Dormagen, 26.11.2011, 11:17
@ x y
|
Ungünstige Erwärmung FET's |
» » Ich bin für jeden erdenklichen Vorschlag offen.
»
» Die Transistoren gegeneinander austauschen.
Ich habe sie gegeneinander vertauscht, allerdings hat es keinen Unterschied gemacht.
An den FET's habe ich auch diese komische Aufteilung der Spannung bei 47R. -- Esel sind die besten Tiere!
Wenn jemand etwas gegen Esel hat, so legt er sich mit dem Heiligen Geist persönlich an  |
x y
26.11.2011, 11:38
@ Esel
|
Ungünstige Erwärmung FET's |
» » » Ich bin für jeden erdenklichen Vorschlag offen.
» »
» » Die Transistoren gegeneinander austauschen.
»
» Ich habe sie gegeneinander vertauscht, allerdings hat es keinen
» Unterschied gemacht.
»
» An den FET's habe ich auch diese komische Aufteilung der Spannung bei 47R.
Dann muss es wohl an der Gateansteuerung liegen, also Oszi ran. |
Torsten

26.11.2011, 13:36 (editiert von Torsten am 26.11.2011 um 13:37)
@ Esel
|
Ungünstige Erwärmung FET's |
» Ich bin für jeden erdenklichen Vorschlag offen.
Miss mal die Bootstrap-Spannung, also am IR2184 von VS nach VB (DC-Messung).
Am besten sowohl mit 47R als auch 330R als Gatevorwiderstand.
Gruß
Torsten |
Esel

Dormagen, 26.11.2011, 13:53
@ Torsten
|
Ungünstige Erwärmung FET's |
» » Ich bin für jeden erdenklichen Vorschlag offen.
»
» Miss mal die Bootstrap-Spannung, also am IR2184 von VS nach VB
» (DC-Messung).
» Am besten sowohl mit 47R als auch 330R als Gatevorwiderstand.
»
» Gruß
» Torsten
Messung mit 330R in DC:
~ 20V
Messung mit 47R in DC:
~ 11.39V -- Esel sind die besten Tiere!
Wenn jemand etwas gegen Esel hat, so legt er sich mit dem Heiligen Geist persönlich an  |
Esel

Dormagen, 28.11.2011, 20:48
@ Esel
|
Ungünstige Erwärmung FET's |
Hallo,
ich konnte das Problem lösen. Folgendes habe ich getan:
- Kleineren Bootstrap Kondensator ~1uF
- Andere Bootstrap Diode: mbr20100ct(war nix anderes da).
- Dickere Leitungen mit Abschirmung zu den Gates.
Stromaufnahme sank auf ca. 14mA.
Danke für die Beiträge und Hilfestellungen!
Gruß Esel -- Esel sind die besten Tiere!
Wenn jemand etwas gegen Esel hat, so legt er sich mit dem Heiligen Geist persönlich an  |