Zitat :

Die MOSFETs haben ein falsches Symbol, nämlich dass eines PNP Transistors.

Keine Ahnung was ich mir dabei gedacht habe..

Zitat :

Es könnte auch sein, dass von R18 zum Gate des MOSFETs (ohne Namen) keine Verbindung besteht.

Ganz schön scharfe Augen Fehler beseitigt.

Zitat :

Bei einer entsprechend hohen Versorgungsspannung mögen da vielleicht 500V anliegen, aber auch nur, weil diese Spannung über den mittleren Brückenzweig abgegriffen und an den Pin VS angelegt wird.

Ich habe die Frage nur gestellt weil ich nicht wusste welche Freilaufdioden dort hinkommen. Also werden die IRF3205 mit 12V angesteuert, weil an VCC 12V anliegen? Ich habe mich auch gefragt, was für ein Steuerstrom zum Gate fließt. Wahrscheinlich muss ich mir den Strom iwie aus der Gatekapazität berechnen ..

Ich bin bis Montag außer Haus, werde also leider nicht antworten bis dahin, nur als Info



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"Wenn wir alles täten, wozu wir imstande sind, würden wir uns wahrscheinlich in Erstaunen versetzen." - Thomas Alva Edison

Zitat :

Also werden die IRF3205 mit 12V angesteuert, weil an VCC 12V anliegen?

Nein. Der IRF2110 bildet mit den Dioden und Kondensatoren eine Bootstrap-Schaltung, welche die Eingangsspannung, quasi unabhängig von deren Betrag, um einen bestimmten Wert vergrößert.
Aus 12V werden dann bspw. 27V, aus 100V werden 115V usw. Das Gate-Potential des MOSFETs muss nämlich positiver als das Source-Potential werden, da er sonst nun mal nicht einschalten kann.

Zitat :

was für ein Steuerstrom zum Gate fließt.

Statisch überhaupt keiner, es wird ja schließlich die Gatekapazität aufgeladen.
Ansonsten verhält sich der Strom (fast*) wie bei der Aufladung jeder anderen RC-Kombination.
Also mit dem Spitzenwert und dem allseits bekannten zeitlichen Verlauf

*) es ist keine echte e-Funktion, weil sich das Gate des MOSFETs nicht linear auflädt (in den Datenblättern siehst du ein Plateau bei der Gate-Source Spannung, bei steigender Gateladung).



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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

So Wochenendurlaub leider wieder vorbei

Damit die Mosfets sauber durchschalten wären so wie ich das jetzt im Datenblatt lesen konnte +10V V_gs optimal. Das bedeutet wohl, dass bei +24V VDD zur Durchsteuerung eine Gatespannung von 34V am Gate des high-side FETs nötig ist und +10V am Gate des low-side FETs.
Wenn ich alles richtig verstanden habe, dürften dann auch +36V laut meiner Schaltung am Gate des high-Side FETs und +12V am low-side FET anliegen.

Bei +12V VDD liegen +24V am Gate einer der beiden high-side FETs an (je nachdem in welche Richtung der Motor drehen soll), da sich C14 oder C15 bei ausgeschaltetem high-side FET und durchgeschaltetem low-side FET auf +12V aufladen und dann bei durchgeschaltetem high-side FET in Serie mit VDD liegen.
Wenn ich wieder zu unverständlich war verstehe ich das Ich versuche es dann gerne noch einmal.

Sollten meine Annahmen jedenfalls bestätigt werden, so müssen Diode und Kondensator am High-Zweig minimum 36V vertragen.






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Zitat :

so müssen Diode und Kondensator am High-Zweig minimum 36V vertragen.

Nicht ganz. Die Diode bekommt die Versorgungsspannung der H-Brücke ab. Der Kondensator nur die Versorgungsspannung des Treibers. An ihm liegt ja die Gate-Source Spannung des FETs an. 36V würde sich selbiger nicht lange gefallen lassen.




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Zitat :

Nicht ganz. Die Diode bekommt die Versorgungsspannung der H-Brücke ab. Der Kondensator nur die Versorgungsspannung des Treibers. An ihm liegt ja die Gate-Source Spannung des FETs an. 36V würde sich selbiger nicht lange gefallen lassen.

Ich muss mir wohl nochmal das Blockschaltbild des Gatetreibers ansehen. Also 36V hält der FET nicht aus?
Habe ich es falsch verstanden, dass V_GS zwar mit 10V angegeben wird, diese aber zu V_DS dazuaddiert werden muss, damit der FET sauber durchschalten kann? Ich dachte die Spannung am Gate muss um 10V höher sein als die Spannung am Drain.

Ich bin außerdem auf SenseFETs gestoßen. So ein FET könnte den Shunt und den OPV ersetzen, habe ich gelesen.
Habe jedoch nur den IRCZ 44 gefunden.
Als Current Sense Ratio wurde im Datenblatt der Bereich zwischen 2460 und 2720 genannt. Bedeutet das, dass der Strom aus dem Current Sense Pin um diesen Faktor kleiner ist, als I_DS?
Fließen 5A durch den FET, so fließen 2mA (bei Current Sense Ratio = 2500) durch den Current Sense Pin in einen Widerstand. Ich habe gelesen, dass dieser Widerstand bei vielen SenseFETs sogar 100 Ohm groß sein darf. Ich bin aus dem Datenblatt des IRCZ 44 jedoch leider nicht so schlau geworden. Aber angenommen ich könnte auch bei diesem ein 100 Ohm Widerstand anschließen so fallen bei 5A I_DS 200mV am Widerstand ab, die ich locker ohne zusätzliche Bauteile mit dem PIC messen kann.
Sind meine Annahmen richtig oder kompletter Blödsinn?

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Zitat :

Also 36V hält der FET nicht aus?

Es war von Gate-Source Spannung die Rede.

Zitat :

Habe ich es falsch verstanden, dass VGS zwar mit 10V angegeben wird, diese aber zu VDS dazuaddiert werden muss, damit der FET sauber durchschalten kann?

Wenn du es so formulierst, ja. Solange die GS-Spannung 10V beträgt, ist die Spannung am Drain unerheblich. Und wenn du etwas zur DS-Spannung dazuaddieren möchtest, würde dies bedeuten, dass der MOSFET sperrt, sonst ist diese Spannung (idealisiert) Null, der der FET durchgesteuert ist.

Zitat :

bin außerdem auf SenseFETs gestoßen

Schöne Sache, wenn du den nicht zu verachtenden Mehrpreis in kauf nehmen willst.
Außerden hat der mit 28mΩ schon wieder einen recht großen Einschaltwiderstand.

Zitat :

um diesen Faktor kleiner ist, als IDS?

Ja, das bedeutet es.
Nebenbei bemerkt ist es nur der Drainstrom I_D. Der Index Drain-Source wird nur für die Spannung verwendet. Klingt komisch, ist aber so



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Zitat :

Es war von Gate-Source Spannung die Rede.

Genau habe ich auch gemeint

Zitat :

Solange die GS-Spannung 10V beträgt, ist die Spannung am Drain unerheblich. Und wenn du etwas zur DS-Spannung dazuaddieren möchtest, würde dies bedeuten, dass der MOSFET sperrt, sonst ist diese Spannung (idealisiert) Null, der der FET durchgesteuert ist.

Alles klar, gecheckt und gespeichert. Hatte nämlich gedacht ich hätte von Racingsascha mal am Anfang dieses Threads gelesen, dass V_GS höher sein muss als V_DS, damit der FET sauber durchschaltet. Kann mich aber auch irren,... sehr wahrscheinlich .

Zitat :

Schöne Sache, wenn du den nicht zu verachtenden Mehrpreis in kauf nehmen willst. Außerden hat der mit 28mΩ schon wieder einen recht großen Einschaltwiderstand.

Naja der Shunt hatte schon 8 Gulden gekostet. Da spare ich noch 3€ beim IRCZ 44. Ich würde einen der vier IRF3205 durch einen IRCZ 44 ersetzen. Doch wahrscheinlich darf ich das nicht, weil er eine andere Gatekapazität als die IRFs besitzt (IRF3205 Total Gate Charge Q_G = 146nC und der IRCZ44 Q_G = 95nC) und dann nicht zeitgleich schaltet? Wenn das der Fall ist würde ich den SenseFET in Reihe zur Last legen und ihn dauerhaft durchschalten. Dann habe ich natürlich wieder mehr Verlustleistung, wenn ich den SenseFET nicht durch PWM schalte, jedoch hätte der Shunt das auch.

Zitat :

Nebenbei bemerkt ist es nur der Drainstrom ID. Der Index Drain-Source wird nur für die Spannung verwendet. Klingt komisch, ist aber so

Danke für den Hinweis Macht auch Sinn, verdeutlicht nochmal die Spannung als Potentialdifferenz.









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Zitat :

Ich würde einen der vier IRF3205 durch einen IRCZ 44 ersetzen.

Dann kannst du den Strom doch aber nur bei einer Drehrichtung messen

Zitat :

Doch wahrscheinlich darf ich das nicht, weil er eine andere Gatekapazität als die IRFs besitzt

Doch schon, die geringen Unterschiede spielen hierbei quasi keine Rolle.
Wenn du dir mal die Schaltzeiten beider MOSFETs anschaust, wirst du maximal eine Differenz von ~20ns feststellen.

Zitat :

Dann habe ich natürlich wieder mehr Verlustleistung, wenn ich den SenseFET nicht durch PWM schalte,

Nein, sogar weniger. Die Verluste setzen sich aus Schalt- und Leitungsverlusten (Leitung hierbei im Sinne von Strom leiten) zusammen. Wenn er statisch eingeschaltet wird, fallen die Schaltverluste weg.




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Zitat :

Dann kannst du den Strom doch aber nur bei einer Drehrichtung messen

Oh das habe ich komischerweise gar nicht bedacht

Zitat :

Nein, sogar weniger. Die Verluste setzen sich aus Schalt- und Leitungsverlusten (Leitung hierbei im Sinne von Strom leiten) zusammen. Wenn er statisch eingeschaltet wird, fallen die Schaltverluste weg.

Ach das ist ja optimal, dann kann ich auf diese Weise (also SenseFET in Reihe zur Last) mit einem FET mit wenigen Verlusten den Strom messen und komme damit dann billiger weg als mit dem Shunt und dem OPV! Zudem sollte dies eine elegantere Lösung darstellen.

Wo steht was im Datenblatt über den maximalen Widerstand am Current Sense Pin? Konnte nix finden, aber irgendwo müsste ja was darüber stehen. Wenn auch in indirekter Form.


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Zitat :

aber irgendwo müsste ja was darüber stehen.

Habe jetzt auch nicht nachgesehen, glaube es aber nicht. Es ist ja schließlich keine ideale Stromquelle. Wenn du da bspw. 1MΩ einpflanzt und 1mA durchfließen, wirst du wohl hoffentlich nicht 1kV über dem Widerstand erwarten

Edit: Habe doch noch mal rein gesehen. Die Graphen Senseratio vs allesmögliche sind ziemlich...nunja...erschreckend.
Das Teil hat eine nicht zu verachtende Temperaturdrift und auch die Abhängigkeit von der Gatespannung ist beträchtlich. Von der Streuung gar nich erst angefangen.

Ich habe mir mal solch einen Hall-Stromsensor besorgt. Die Teile sind klasse. Dadurch, dass sie potentialfrei messen, kannst du sie überall einsetzen und bekommst immer eine auf die Versorgungsspannung bezoge Ausgangsspannung. Es werden auch keine weiteren OPVs oder sonst was benötigt. Der Sensor kann direkt an den ADC des µC angeschlossen werden.


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[ Diese Nachricht wurde geändert von: Offroad GTI am  2 Jun 2013 22:51 ]

Zitat :

Edit: Habe doch noch mal rein gesehen. Die Graphen Senseratio vs allesmögliche sind ziemlich...nunja...erschreckend. Das Teil hat eine nicht zu verachtende Temperaturdrift und auch die Abhängigkeit von der Gatespannung ist beträchtlich. Von der Streuung gar nich erst angefangen.

Okay dann ist das wohl doch nichts

Der von dir genannte Hall-Stromsensor ist wohl genau das Richtige
Habe erstmal nur nach dem ACS712 für 20A gesucht, damit ich ihn in meine Platine integrieren kann, habe aber nix gefunden. Wahrscheinlich wäre er allerdings sowieso zum Löten zu funzelig.
Er wird aber definitiv in meine Schaltung mitaufgenommen, dann eben als komplettes Modul. Ich werde die ACS712-Platine dann auf meine draufsetzen und verbinden.

Jetzt muss ich nur noch Dioden und Kondensatoren an den Gatetreibern dimensionieren. Du sagtest die Diode muss die Betriebsspannung der H-Brücke aushalten, also 24V. Demnach könnte ich wohl eine Schottky-Diode verwenden die ein wenig mehr aushält. Zum Beispiel so eine.
Der Kondensator erhält die Spannung des Mosfettreibers, also 10V. Die letzte Frage die sich mir noch stellt, ist die Kapazität des Kondensators. Sind 100nF in Ordnung? Ich denke eine Schaltfrequenz von ca. 4kHz sollte es später sein, kann es allerdings nicht wirklich beurteilen wie das bei Motoren so sein sollte.

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Zitat :

Habe erstmal nur nach dem ACS712 für 20A gesucht, damit ich ihn in meine Platine integrieren kann, habe aber nix gefunden.

https://hbe-shop.de/navi.php?suchau.....b8om7

Zitat :

Wahrscheinlich wäre er allerdings sowieso zum Löten zu funzelig.

Naja, die SO8-Gehäuse sind noch relativ gutmütig. Zu klein kann es ja auch nicht sein, da irgendwie der Strom durchpassen muss

Zitat :

Zum Beispiel so eine.

3A ist ein wenig viel des Guten. Nimm einfach eine 1N4148, die gibt es auch schon für -,02€

Zitat :

Sind 100nF in Ordnung?

Ich würde jetzt mal sagen Ja.

Zitat :

denke eine Schaltfrequenz von ca. 4kHz sollte es später sein

Das ist eine ungünstige Frequenz, da sie genau im hörbaren Bereich liegt. Das gibt ein heilloses gepiepse. Über 20kHz hört man jedoch bekanntermaßen nichts mehr.




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Super Sache, werde dann wenn das Layout steht gleich mal 10 Stück bestellen

Zitat :

Das ist eine ungünstige Frequenz, da sie genau im hörbaren Bereich liegt. Das gibt ein heilloses gepiepse. Über 20kHz hört man jedoch bekanntermaßen nichts mehr.

Die Sache ist, dass ich dann wohl einen externen Oszillator brauche. Ist wohl aber kein Problem. Dann hätte ich tatsächlich jeden einzelnen Pin beschaltet

Dann wäre ja eigentlich alles geritzt und ich kann tatsächlich mit dem Layout beginnen



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