[alfsch]

so, zum thema mosfet-treiber , am beispiel des beliebten ir2110

wann schaltet nun ein mosfet mit so einem treiber?

der 2110 hat vom in zum lo/hi out erstmal ein delay von etwa 120ns on und 90ns off;
dazu kommt das delay des verwendeten mosfet selbst, die gate-schaltung und die (induktiven)effekte der "umgebung", zb länge der leitungen zum mosfet.
was wir davon beeinflussen können, ist hauptsächlich die gate-beschaltung und -in grenzen- die leitungen zum mosfet (unendlich kurz geht leider nicht

dann mal zum gate ....:

[alfsch]

v1:



+: einfach
-: on/off hängt voll von den kapazitäten des fet ab , off daher meist zu langsam, bzw on zu schnell (bei kleinem r)

v2:



die "übliche" variante...
+: on mit r einstellbar und off so schnell, wie der treiber kann (bzw der fet)

[alfsch]

v3:



+ : on mit r12+13 einstellbar, off mit r13


v4:



+ für "grosse" mosfet angebracht...
+: on mit r12+13 einstellbar, off mit r13 , Q3 gibt hohen off-strom und entlastet den treiber

[alfsch]

v5: die grobe version



+: treiber entlastet, deftige/schnelle ansteuerung des gate


die auswahl der bauteile:
diode: zb 1n4448 , evtl auch schottky , zb sb130
transe: bc638 < 2A peak, ztx951 < 10A , fmmt717 <10A (smd)

[alfsch]

nun zum input des 2110:
wir brauchen : pwm + pwm/invertiert zur ansteuerung Hin + Lin
möglichst ohne unterschiedliche delays, einfach ein inverter scheidet also aus
die einfachste variante dürfte sein:


als idee dazu: mit extra dead-time : nur beim einschalten, off bleibt maximal schnell/unverzögert:



dead-zeitkonstante: erzwo-d2, nee, r2*c2

[alfsch]

jupp, noch ne simu zum exdog (exor-deadtime-generator
gatter-delay mit 40ns (ala cmos datenblatt)
r*c = 100pf + 1k , = 100ns (in der simu etwa 80ns...nah dran!)



nett, oder?

[alfsch]

sooo, nun zur "umgebung" des 2110: erstmal standard-beschaltung :



leider hat die realität noch ein paar fußangeln auf lager, bes. die induktivität der leitungen, über die unsere netten mosfet fette ströme schalten:



diese induktivitäääten sind leider nicht zu vermeiden, bereits die beinchen vom to220 chip--bis lötstelle sinds etwa 10mm und stellen damit rund 10nH dar, dazu etwa 20mm draht bzw leiterbahn, gibt rund 30nH. beim schalten mit zb 1A/ns ergeben sich rund 30V !!! differenz zwischen mosfet-chip und verbindung zum treiber. besonders witzig, wenn der untere mosfet einschaltet und die spannung am source vom oberen und damit auch am Vs anschluss des treibers -30v unter (!!!) die negative betriebs-spg. knallt...was macht der treiber jetzt?



er erfreut sich...aber vermutlich keines langen lebens...

innen im ir2110:



gibts auch schutzdioden dagegen, aber wenn aussen die mosfet zb 20A schalten, sind die rück-ströme leider in der gleichen grösse, dann werdens wohl schuttdioden im treiber
so, dann versuchen wir mal, das zu verbessern:



zusätzlich ist noch ein 5r in reihe mit der bootstrap-diode, denn wenn die on ist und der out schaltet, gibts für einige ns hier auch einen schönen shoot ...durch die treiber-schaltung. der 5r reduziert den effekt deutlich. die input-seite ist mit r-c von den störungen zusätzlich entkoppelt

[alfsch]

noch cooler: damit relativ zum source auch das obere gate nicht aufgesteuert wird: zuleitung zu gate+source durch eine ferritperle = gleichtakt-übertrager
und wenn mosfet off, aber der out schnell umschaltet (durch die l-c am out), gibts am gate über die Cgd eine negative spitze...die fangen wir lieber mal ab...



so, denke, das war das "gröbste" bzgl treiber-schaltung

[Bandre]

;up ;up ;up ;clapp ;clapp ;clapp ;clapp

[Rumgucker]

Wirklich gute Leistung, alfsch!