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Thema: IC TC4427 raucht ab

  1. #1
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    IC TC4427 raucht ab

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    Hoi Community

    So wie fang ich am besten an?
    Ich hab schon vor Monaten in der Motorsektion mein aktuelles Projekt mal angeschnitten, es ging um eine Switched Reluctance Motorcontrol basierend auf einem 8 Bit Micro. Dies beinhaltete den gesamten Hardware- sowie Softwareentwurf, nach langem einwuseln in die Materie und langen Tests steht nun endlich die gesamte Hardware und ein Grossteil der Software. Motor dreht sich, Position wird überwacht, Zündwinkel erst mal fest eingestellt und Motor erreicht auch sehr hohe Drehzahlen. Ich weiss das das Thema sehr speziell ist hoffe aber das das Problem an sich nicht unbedingt damit zusammenhängt und vielleicht jemand schon ähnliche Erfahrungen gemacht hat oder den alten Hasen direkt etwas ins Auge springt
    Beigefügt hab ich den Schaltplan des Leistungsteils, hier tritt auch der Fehler auf. Der Motor den ich habe ist für 42V,10A 3500RPMs ausgelegt. Betreibe ich den Motor jetzt zu Testzwecken in dem Spektrum 0- 20 V läuft alles perfekt, PWM an den HighsideTreibern regelt die Spannung, LowSide wird nach festen Muster vom Micro angesteurt, kann kompletten Drehzahlbereich abfahren. Meine Ics sind der IR2125 Highside und TC4427 Lowside. Leg ich jetzt eine höhere Spannung an zB 30V dann raucht mir ein LowsideTreiber ab und zwar immer der zuständig ist für Phase A und C. Das Problem ist jetzt das dies nicht passiert sobald ich die Spannung erhöhe sondern (mir kommt es so vor) erst wenn der Motor anfängt zu stocken (zu hohe Drehzahl oder zu niedrige). Tests sind da nen bissl schwierig weil mir ja immer ein IC flöten geht
    Versorgungsspannung von den ICs ist seperat angeordnent und beträgt 15V, sobald der Fehler aufgetreten ist bricht die Versorgungsspannung auf 9V zusammen und es fliessen Ströme bis 500 mA. Zu ergänzen ist noch das ich die EIngänge der ICs über 100k Pulldown WIderstände schon auf Ground gezogen habe und den Drain der Lowside Mossis über 1M auch auf Masse gezogen habe. Ausserdem hab ich an den LowSide Treibern noch EntstörKondensatoren angebracht.
    Mein erster Gedanke war das ein Fehler in der Schaltung besteht, der rechte AC und linke Teil BD der Leistungsstufe sind komplett baugleich aufgebaut es raucht aber immer nur Teil AC ab(auch nach vertauschen der Phasen) Hab die komplette Schaltung durchgemessen und exakt identische Ergebnisse erhalten. Die Software wäre auch noch ein Angriffspunkte nur verstehe nicht warum das Schalten der ICs und die extern anliegende Spannung überhaupt EInflüsse auf die ICs haben. Vielleicht liegt der Fehler auch am Highside und nur die Konsequenzen sind am LowSide zu sehn? Fragen über Fragen
    Das was mich am stuzigsten macht ist halt, das bei komplett gleichem Aufbau immer nur die eine Seite sich in die ewigen Jagdgründe verabschiedet.
    Freue mich über jede Antwort und stehe gern Rede und Antwort falls noch mehr Infos benötigt werden.

    Cheers
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  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Hallo NickR,
    was ich auf Anhieb im Plan vermisse, sind SchutzDioden nach GND.
    MfG Karl-Heinz
    HobbyElektronik hier klicken ....

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Vitis
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    hmmm ... an den Motorklemmen liegen
    Kondensatoren parallel zur Motorwicklung also Induktivität.
    Ich könnt mir da Effekte in Richtung Bandpass vorstellen,
    wenn also die Frequenz stimmt würde die Parallelschaltung
    nen Kurzschluss darstellen können.
    Haste mal die fließenden Ströme gemessen bei verschiedenen
    Drehzahlen?
    Ich könnte mir vorstellen, das da dann recht große Ströme
    zustande kommen und auch die Versorgungsspannung daraufhin
    einbricht. Abhilfe wäre n kleinerer Kondensator oder Vorwiderstand
    zur Strombegenzung.
    Vor den Erfolg haben die Götter den Schweiß gesetzt

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Geht nur der Treiber über den Jordan oder auch die FETs?

  5. #5
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Wie groß sind R1, 2 und könnte es auch ohne die Dioden über R1,2 gehen?
    (Immerhin die Verbindung zwischen Oper und Leistungsteil.)
    Manfred

  6. #6
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    uiuiuiu vielen Dank schon mal für die zahlreichen Antworten

    also:
    @ Manf: R1,R2 sind 10 Ohm , die Diode zum schnelleren Abschalten. Ja es würde auch ohne Diode gehn.
    Habe auch schon alle Dioden auf dem Board durchgemessen, sind eig alle ok und derselbe Aufbau liegt auch am Teil BD vor.

    @ogni42: Ja nur der IC raucht ab. Neuen Ic rein, Spannung runtergedreht und es läuft wieder alles.

    @Vitis: Hmm hab die Kondis dort eingesetzt um die SchaltRipple rauszufiltern. Sind natürlich net unbedingt notwendig. GrössenOrdnung ist wenige NanoF. Dem IC dürfte doch eigentlich nichts passierne auch wenn auf der Lastseite 100 Ampere fliessen. Da hab ich halt noch Schwierigkeiten ich dreh an den 42 hier im Schaltbild und mein IC der fest auf 15 liegt und keine "direkte" Verbindung zur Lastseite hat raucht ab.

    @ kalledom: Wo genau meinst du müssten die Schutzdioden rein?

    Vielen Dank für die Jeduld =D>

  7. #7
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    Evtl. man einen kleinen Kondensator (3n3 oder 10n) parallel zum Gate der Mosfets schalten. Das macht sie zwar ein wenig langsamer, aber die Treiber können das locker mit treiben, ggf. eben mehr Strom zulassen.. Dadruch werden kapazitive Rückwirkungen durch hohes dU/dt innerhalb des Mosfets "aufgesaugt". Auch mussen die TSC4427 unbedingt gute Kondensatoren sehr nah am IC über den 15V haben. Eine Suppressordioden über den 15V könnte ggf. auch helfen.

    Dass es immer AC trigfft kann auch an Layout-Unterschieden liegen.

    Die eigentliche Ursache würde ich aber erstmal im leistungsteil suchen, z.B: Shoot-through (beide Mosfets leiten), zu schnelle Schaltzeiten. Die sollen zwar schnell sein, aber zu schnell ist auch nicht gut. ggf. größere Gatewiderstande nehmen, auch gehört noch ein kleiner Widerstand in die Gate-Diodebn (z.B. D2) in Reihe, damit der Strom hier nicht theoretisch unendlich wird.

    VIel Erfolg

    Sigo

  8. #8
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    @ Manf: R1,R2 sind 10 Ohm , die Diode zum schnelleren Abschalten. Ja es würde auch ohne Diode gehn.
    Habe auch schon alle Dioden auf dem Board durchgemessen, sind eig alle ok und derselbe Aufbau liegt auch am Teil BD vor.
    So richtig überzeugt bin ich ja auch nicht, aber was sich wirklich ändert mit der höheren Spannung, wenn die Bauteile o.k. sind, ist die Gateladung und der Strom für den Treiber.

    Wenn man jetzt mal die Diode herausnimmt und über 50 Ohm schaltet, wie lange braucht der Transistor dann?

    Ich schau mal nach.
    Die Transistoren sind ja nicht angegeben, also bei 50 Ohm hat man bei 15V eine äußere Strombegrenzung auf 0,3A. Die ca. 50nAs Gatecharge bewegt man dann auch noch in ein paaar 100ns. Den Innenwiderstand des Treibers braucht man noch...
    Manfred

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Zwischenkreisbegrenzung?

    Hoi Nick, hast du eigentlich eine Begrenzung / Überwachung der Zwischenkreisspannung vorgesehen?

    Also der 42V

    Beim nochmaligen lesen ist mir aufgefallen, dass du schreibst, dass du meinst, dass er beim Stocken / Bremse(?) abraucht?

    Sobald der Motor spreist. also als Generator arbeitet, pumpt er die Zwischenkreisspannung hoch, da die Energie ja irgendwo hin muss. Im Zeitalter der sparsamen Elektronik, wird sie ja nicht von dieser verbraucht.

    Du kannst die Spannung z.B. mit einem Komparator + TSC4427 + Mosfet + Leistungswiderstand begrenzen. Der KMosfet wird bei Überschreiten einer bestimmten Schwelle eingeschaltet..

    Wenn nicht, kommen oft wie nix doppelte Spannungen zusammen.
    2x20V = 40V alles darüber ginge dann über die 42V und wahrscheinlich dann auch über die max. Eingangsspannung deines 15V Netzteils. Vielleicht kommen hierum mehr als 15V beim TSC an?

    Einfach ne Anregung

    Sigo

  10. #10
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    Der Innenwiderstand des Treibers ist 8-12Ohm. Das wäre unkritisch. Die Diode wird man eher nicht benötigen.

    Dann sieh Dir die 15V an, wie Sigo meint.
    Am besten Du nimmst sie erst mal von einer getrennten Quelle und betrachtest die 42V bei Betrieb.
    Manfred

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