[ChocoHolic]

Ich liebäugele auch immer wieder mit dem IRS20955. Bin schließlich der Meinung, dass die besten Bauteile die sind, die man nicht braucht.

Aber ich mag mehrere Punkte nicht.
-Die Totzeiteinstellung ist etwas grob und das Totzeitmatching von HIGH zu LOW gegenüber LOW zu HIGH ist nicht berauschend. Es gibt keine Möglichkeit das auszubügeln ausser hintendran direkt an den MosFets.
Insgesamt ist die Totzeitpräzision nicht schlecht, aber eben nicht exzellent. Und ich bin zum Schluss gekommen, dass das Totzeithandling mit ns-Präzision für die Verzerrungen wichtig ist.
-Die Treiber sind relativ schwach.
-Das Propagationdelay ist mit 90ns ebenfalls nicht schlecht, aber eben auch nicht exzellent. Allerdings tun die 90ns vermutlich nicht weh.
==> Aus meiner Sicht ein guter IC, um mit wenig Aufwand zu einem anständigen Ergebnis zu kommen. Allerdings habe ich nur dem Vorgänger IRS20954 praktische Erfahrungen.

Momentan schlägt mein Herz eher für TI (für Präzisionsfreaks) oder Maxim (auch halbwegs präzise und sogar 175V Spannungsfestigkeit) ...

Die DirectFets sind wirklich ziemlich kniffelig zu hantieren, aus meiner Sicht nur für wirklich versierte SMD-Akrobaten. Die Anschlüsse kriegen bei unsachgemäßer Handhabung leicht Defekte. Nach einigen Versuchen habe ich die Dinger für mich als "interessant, aber filigran und für LowPower" einsortiert.

[phase_accurate]

Ich finde die Thyristorschaltung mit einem komplementären Transistorpaar an sich auch elegant und habe sie auch schon verwendet. allerdings nicht zum "Ausräumen" von FETs.
Durch die hohen Basisströme und die Transistorsättigung bedingt könnte ich mir vorstellen, dass das Ding nicht allzu schnell auschalten kann. Dieser Effekt könnte zwar eventuell mit Klemmschaltungen reduziert werden.

Ich könnte mir vorstellen, dass eine Komplementär Ausgangsangstufe bei der die Transitoren weder komplett ausgeschaltet noch gesättigt werden am schnellsten sein wird.

Gruss

Charles

[Basstler]

Zitat:Ich könnte mir vorstellen, dass eine Komplementär Ausgangsangstufe bei der die Transitoren weder komplett ausgeschaltet noch gesättigt werden am schnellsten sein wird.

Jepp, nur bleibt beim "Abschalt"-Transistor das Problem, dass er voll durchschalten muss -> sonst bekommt man das Gate nicht voll zu bzw. es bleibt äusserst empfindlich (Miller C).
Irgendein HCPL Treiber hat deshalb für on einen Bipo und für off nen Fet, weil die "Sättigungsspannung" beim Fet (aufgrund von RDS) geringer ist, als beim Bipo.

BTW:
Mano, heute wieder Top Wetter (~32°C) in Berlin....da kann man nicht basteln

[phase_accurate]

OK ich verstehe, dass man das Gate so gut wie möglich kurzschliessen möchte. Falls der Abschalt Transistor als Emitterfolger geschaltet ist, wäre die Ausgangsimpedanz doch immer noch ziemlich tief und der Sättigungsgrad des Transitors wird durch den Emitterstrom bestimmt also nur soviel wie nötig.

Vor 20 Jahren, als es noch schwierig war richtige MOSFET Treiber zu bekommen, experimentierte ich mit CMOS Invertern, welche eine Komplementärstufe mit BD 135 und BD 136 ansteuerten. Diese Stufe war ein komplementärer Emitterfolger.

Gruss

Charles

[ChocoHolic]

...habe bislang auch nur sehr gute Erfahrungen mit bipolaren Emitterfolgern als Gatedriver. Allerdings sollte die Stufe, die die Emitterfolger treibt wirklich bis auf Null runterziehen können und auch ohne Treiber halbwegs kräftig sein, so dass zwischen Basis und Emitter vom Emitterfolger ein niederohmiger Widerstand verwendet werden kann.
Niederohming heisst hier je nach Amp-Leistung und verwendeten MosFets zwischen 47 Ohm und 2 Ohm.
Zudem sollte man dabei MosFets mit allzu niedriger Treshhold-Voltage meiden. Wenn das Millerplateau beim PullDownVorgang deutlich unter 4V liegt, wird die Emitterfolgerschaltung heikel.

[Basstler]

Zitat:Wenn das Millerplateau beim PullDownVorgang deutlich unter 4V liegt, wird die Emitterfolgerschaltung heikel.

Mein reden...es reicht ja schon wenn der Fet aufgrund des Plateus ein wenig auf macht, das gibt wieder Verlustleistung.
Die werden halt immer empfindlicher...

[ChocoHolic]

Heute habe ich mal nen Blick auf dem Max15013 geworfen:
Also der Chip hat nach meinen Messungen etwa 40ns propagation delay.
Bei halbwegs großen Pulsweiten sind diese 40ns für turn on & turn off halbwegs ähnlich. Na ja sagen wir mal mit 10ns Fehler je nach Duty Cycle.
Halbwegs groß heisst über 200ns.
Darunter wird es eher mittelmässig. Unter 150ns ist eine deutliche Pulsverlängerung zu beobachten ( zudem nicht ganz stetiger Verlauf der Pulsverlängerung..!) Bei kurzen Pulsen kann die Turn-Off-Verzögerung bis auf 100ns ansteigen, während die Turn-ON-Verzögerung weit weniger ansteigt.
Wenn also der Low Side Treiber kurze ON-Pulse liefert kann es zu einem Overlap kommen. Bei meinem Muster habe ich max 30ns Overlap beobachtet.
Umgekehrt entsteht eine verlängerte Totzeit, wenn der High Side Treiber die kurzen Pulse verarbeitet, während LOW lange Pulse bekommt...

Hier ein Screen Shot mit Overlap.
Oberer Strahl: High Side Ausgang mit 10V/Grid
Unterer Strahl: Low Side Ausgang mit 10V/Grid

[ChocoHolic]

Ach wie garstig... man schafft es doch mehr als 30ns Overlap zu erzeugen.
Es lässt sich sogar provozieren, dass der High Side Treiber immer an bleibt, waehrend der Low Side Treiber 80ns Pulse liefert...

Oberer Strahl: High Side Ausgang mit 10V/Grid
Unterer Strahl: Low Side Ausgang mit 10V/Grid

[ChocoHolic]

Dieser Effekt tritt bei recht brauchbaren Eingangspulsen mit etwa 10ns auf.
Oberer Strahl: High Side Eingang mit 2V/Grid
Unterer Strahl: Low Side Eingang mit 2V/Grid

[Rumgucker]

Also ziemlicher Schrott

[ChocoHolic]

Ich fürchte fast, dass ziemlich viele LevelShifter ähnliche Schwächen haben. Nur gucken sich die meisten Leute derartige Details gleich gar nicht an....
....kombiniert mit ner normalschlappen Gateansteuerung passiert da auch nix ausser in seltenen Lastfällen etwas mehr Wärme...
Mir gefällts trotzdem überhaupt nicht. Bin manchmal Korintenkacker.

[ChocoHolic]

...wenn man dem Datenblatt glauben darf, dann sollte der UCC27200 besser sein... Bislang aber nur graue Theorie...

[alfsch]

Zitat:Ich fürchte fast, dass ziemlich viele LevelShifter ähnliche Schwächen haben

fürchte, du hast recht

im prinzip auch zu erwarten: die levelshifter /hi-side/ arbeiten afaik mit puls-übertragung, dh : hat die hi-side den "on" puls bekommen, schaltet sie ein -- bis die puls-stufe wieder bereit ist, dauert halt etwas, erst dann kann die hi-side wieder abschalten, oder der puls war zu kurz und bewirkt erst gar kein schalten der hi-side.
nur: auf der lo-side sind die gatter direkt gekoppelt, mit etwas extra delay, damit verzögerung hi-lo etwa gleich wird.
somit reagiert die lo-side immer anders als die hi-side auf sehr kurze pulse...
-> entweder der chip hat spezielle "gegenmassnahmen" zb pulsverlängerung drin
-> oder der hersteller gibt irgendwo im kleingedruckten db sowas wie "min. on/off time > 100ns" an und gibt somit dem anwender die "schuld" , kurze pulse sind halt "verboten"
dh, der anwender muss für puls-verlängerung bzw min.pulsdauer sorgen ;deal2

i.ü. : grad recht is nia nix

[phase_accurate]

Vielleicht kommt man halt nicht um eine DC Kopplung herum. Vielleicht mit einem symmetrischen Signal. Eventuell könnte man einen Trick machen mit Treibern und Receivern für die Datenkommunikation.

Gruss

Charles

[ChocoHolic]

Hi Charles,
die Isolatoren aus der Datenkommunikation sahen für mich recht gut aus.
Jedenfalls konnte ich beim HCPL9030 kein Fehlverhalten provozieren, obwohl AD nen Vergleich veröffentlicht hat indem sie es durchaus hinkriegen den HCPL zu langandauernden fehlerhaften HIGH Signalen zu bringen. Hm, -weiss auch nicht was ich davon halten soll.

Und der UCC27200 geht nur für Spannungen bis 120V und das Datenblatt widerspricht sich selbst. An einer Stelle schreiben die Jungs, die minimale Pulsweite, die eine Änderung des Ausgangssignals bewirkt sei: 50ns. Gleichzeitig findet sich weiter hinten eine detailierte Schilderung mit ScreenShots bei besonders kurzen Pulsen und dort verhält sich das Teil angeblich ziemlich gut....

Der IRS20955 ist nicht gerade von Speed o Präzison geschlagen...

Da hilft nur weiterhin geduldig reale Muster zu untersuchen.
Aber einen hochwertigen gangbaren Weg sehe ich schon:
Kombi von HCPL+Treiber mit ner Veriegelungslogik hinter den HCPLs.

[Basstler]

die relativ problemlos den Treiber Shutdown bedienen kann !
Also einfach den Ausgang des Magnetokopplers an den komplimentären Treiber schicken ...
"Einfach ABER nur wenn man noch einen dritten, bidirektionalen HCPL zwischen die Treiber setzt ... BOM + 3,-

Aber Safe wäre die Sache schon ... eventuell verlängert sich die min. Pulszeit .... .... ;light ...
Man, da lässt sich prima eine Deathtime einfügen !
Mindestens die Signalverzögerung vom Koppler ... max. lässt sich mit RC + Schmittty quasi frei wählen.

Schmittty kann auch wegbleiben, wenn man das RC HINTER die Koppler vor dem Treiber Shutdown plaziert, dort sitzt idR. nen Schmitttrigger.
Vor dem Koppler wäre gewagt, er mag ja keine langsamen Flanken.

Doch, das würde gehen.

[ChocoHolic]

...gell, des gefällt dir
Mir auch. Die Verriegelung war ein Vorschlag von JohnW als ich über meine verschiedenen LevelShifter&Treiber-Konzepte und die jeweiligen Schwächen geflucht habe.

Ich habe mir eine einfachere Verriegelung überlegt.
Das Ausgangsignal des oberen HCPL mit nem kleinem (aber hinreichend spannungsfesten) P-KanalMosFet abfragen und via Drain nach unten zu nem Widerstand befördern. Dieses Signal mit dem Low Side Siganl verUNDen, evtl. noch etwas filtern um Glitches abzufangen...

[ChocoHolic]

....so jetzt hab ich noch mal den HCPL9030 angeschaut.
Sieht nach wie vor nach dem besten LevelShifter aus.
Ich konnte bislang keine gravierend falschen Augangsignale provozieren.
Es lässt sich zwar provozieren, dass der der Ausgang bei sehr kurzen Signalen LOW-Signale nicht nachkommt, umgekehrt generiert der HCPL aber keine erhebliche Pulsverlängerung. Viel mehr als 10ns HIGH PULSE während die andere Seite noch nicht runter kommt scheinen nicht zu erwarten zu sein. Wenn man hinter den HCPLs ohnehin noch Totzeit einbaut, dann sollte es keine Probleme geben. Und dann noch ne Verriegelung dazu...
Allerdings sind alle meine Messungen ohne floatendes/springendes Ausgangspotential. Die Ausgangsseite war bislang am gleichen GND angebunden wie die Eingangsseite. Wie sich die Dinger in einer fertigen Halbbrücke dann verhalten muss sich noch zeigen.

Hier noch zwei Screen Shots mit kurzen Signalen.

Kurz HIGH
Oberer Strahl: Input, 2V/Grid
Unterer Strahl: Output, 2V/Grid


Kurz LOW
Oberer Strahl: Input, 2V/Grid
Unterer Strahl: Output, 2V/Grid

[Basstler]

Kenne ich doch die Optik, das Signal nach dem Koppler sieht besser aus als vorher. Ich hatte zumindest schon die komplette Treiberschaltung mit IXDD409 am spannungslosen IRFxxx (vergessen) ... Grenze waren so um die 50ns da der Treiber nochmal verzögert und der Strom nicht fixer durch die Induktivitäten kommt.

Mann....es wird leider noch bis September dauern, bis meine Werkstatt wieder bereit für Amp Basteleien ist

Aber konnte zumindest schonmal meinem "AD-DA Wandler" (Sony MDR JBS980QS) um einen koaxialen SPDIF Ausgang bereichern ... treibt 15m RG58, mit nem LT1360 ... mach da mal nen kleinen Thread zum Thema SPDIF Distribution, setze das bei mir in der neuen Wohnung konsequent um -> Musik überall aus einer Quelle die überall steuerbar ist.

[ChocoHolic]

...September, tja also da bist du immer noch schneller als ich.
Musst dann unbedingt deine Erfahrungen mit den HCPLs & Treibern posten.
Bevor ich zu nem anständigen Gesamtaufbau komme, steht noch mindestens eine Silvesterfeier ins Haus.
Hab ja davor auch noch den UCC27200 auf meiner ToDo-Liste. Die Spec ist wirklich vielversprechend. Mal sehen wann ich mich darum kümmern kann. Wenn die richtig gut sind, dann überlege ich mir schon leistungsmässig etwas runterzuspecken. Aus ner +/-50V Vollbrücke kommt für normales Home-HiFi-Video eigentlich auch noch genug raus. Mit stabilisierter Versorgung grad' so 1kW an 4 Ohm...