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Thema: H-Brücke, IRF heizt bei Leerlauf auf

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    H-Brücke, IRF heizt bei Leerlauf auf

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    Hallo!

    Für eine Pendelzugsteuerung für eine Gleichstrombahn habe ich die
    H-Brücke, die im RoboterwikiNetz steht in meine Schaltung eingebaut.

    Jetzt ist es so, dass im Leerlauf, also bei angelegter Fahrspannung (Die mittleren Eingänge im Schaltplan, rechts) und ohne Steuerspannungen, der IRF 5303 (Q3, oben links der MOSfet) sehr, sehr heiß wird, aber nur dieser, die anderen bleiben kalt.

    Der Effekt tritt aber erst dann auf, wenn die Fahrspannung vor dem Gleichrichter B2 (dieser dient als Verpolungsschutz, so dass man den Trafo in beide Richtungen aufdrehen kann, ohne dass was kapput geht)
    15V beträgt, bei 14,6V bleibt der MOSFET kalt. Was mich wundert ist, dass
    nur der MOSFET Q3 sich erwärmt (man möchte ihn dann eigentlich nicht mehr anfassen), aber nicht der Q4
    Der IRF kann laut Datenblatt eine Source-Gatespannung von 20 Volt ab.

    Ist das Aufheizen normal oder stimmt da was nicht?

    Für Hilfen und Tipps bin ich dankbar!
    Die Schaltung muss Ende nächster Woche laufen (Dauerbetrieb)
    (Falls es bereits einen vergleichbaren Thread gibt bitte ich um Entschuldigung und um einen Verweis dorthin)

    Gruß
    Jörn
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken curcuit.png  

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Die ganze Schaltung ist mal nicht der Hit da der 7426 (Nand-Gatter) nicht in der Lage ist die oberen p-Fets ordendlich zu sperren.Außerdem kommt es fast immer zum kurzschluss wenn P und N Fet Gates am selben Potential hängen da der BUZ11 schneller in den leitenden Zustang geht als der IRF5305 sperrt .Das die im Wiki gezeigte Schaltung zuverlässig funktioniert kann ich mir kaum vorstellen.
    Gruß Daniel

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    @molle: ich habe den Wiki-Eintrag vor einiger Zeit um meine Bedenken zu dieser Ansteuerung ergänzt, die nicht nur auf theoretischen Überlegungen (die eigentlich gereicht hätten), sondern auch auf Beobachtungen eines fluchenden Mitstudenten, der die Schaltung anfangs nicht ganz durchschaut hat, basieren.

    Allerdings erklärt das langsame Sperren der oberen FETs (durch den Pullup 2,2k) und die extrem lange Querleitungszeit nicht, warum Q3 im Leerlauf warm wird.
    An den Fragesteller:
    - Du betreibst das Ding mit geglätteter Gleichspannung? Wenn nein, also wenn Du vollwellengleichgerichtete Wechselspannung aka pulsierende Gleichspannung hast, ergibt sich derselbe Zustand wie mit einer 100Hz-Ansteuerung: die MOSFETs wechseln ständig von leiten nach sperren, und das auch noch einer Sinuskurve folgend, also alles andere als Schaltbetrieb.
    - Die Eingänge sind statisch, durch Pullups, Pulldowns, oder irgendwie angesteuert, aber kein Wechselsignal und kein Eingang offen?

    So oder so ist die Schaltung Mist, für bedenkenlosen Dauerbetrieb nicht zu gebrauchen. Setze einen MOSFET-Treiber davor und verzögere die Einschaltvorgänge mit Widerständen in den Gateleitungen, während das Abschalten mit Diode parallel zum Widerstand beschleunigt wird.

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Hallo!

    Ich danke euch für die Beiträge, dass ist schon sehr hilfreich.

    Der Gleichrichter, der die Motorspannung liefert dient in erster linie dazu, um sicher zugehen, dass die Polarität des Transformators keine Rolle spielt (Er kann in beide Richtungen aufegdreht werden), aber ja, es ist keine saubere Gleichspannung, allerdings geht sie auch nicht durch den Nullpunkt.

    Das die Schaltung, so wie sie im Wiki steht, nicht bedenkenlos funktioniert finde ich etwas erschreckend,. Ich habe vor längerer Zeit einen Brückentreiber aus den Transistoren BD679 (4Stück) aufgebaut und nach dem ich die Wiki Schaltung gesehen habe, habe ich diese für die bessere Lösung gehalten.

    Da eine Geschwindigkeitssteuerung von der elektronik aus nicht geben soll, werde ich das ganze erstmal mit Relais machen, dann funktioniert es bedenkenlos, ist aber weniger erweiterungsfähig. Für die nächste Motorbrücke verwende ich dann lieber einen IC

    Gruß
    Jörn

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Warum sollte sie? Weil sie im Wiki steht? In einem Wiki kann jeder seine Meinung zu Wahrheit erklären, schlimm wird's nur, wenn andere es glauben. Ich finde, Internet im Allgemeinen und Wikis im Speziellen, sollten dazu erziehen, Informationen zu prüfen, wer weiss, vielleicht hängt in der Zukunft mal was davon ab, ob wir noch in der Lage sind, die ganzen Wahrheiten, die uns täglich serviert werden, kritisch zu werten <soziologe />
    Eine Brücke mit biploaren Transistoren ist zB mit "PNP-oben, NPN-unten" recht einfach zum Laufen zu bringen, bei MOSFETs versagt der Ansatz komplett, weil kein statischer Gatestrom fliesst, dafür aber Umladeströme nötig sind und Kapazitäten und Zeitverhalten andere Betrachtungsweisen erforderlich machen.

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    @ shaun also wo genau stehen denn deine Infos im Wiki ?

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Moin.

    Jetzt wo ich mal durchs Forum streife hab ich auch mal ins Wiki gesehen.
    Der Plan im Wiki stellt mehr eine Grundidee dar bzw. ein Prinzipschaltbild denn es fehlen jegliche Sicherungsmaßnahmen und die schon angesprochene Verriegelung.


    Also das sollte der Author doch nochmal überarbeiten.
    Es wäre schade wenn der Wikieintrag an sowas kränkeln würde.

    PS:
    Nein ich habe keine Lust und keine Zeit es selber zu machen.
    Ich kritisiere lieber,das geht schneller
    Gruß
    Ratber

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Hallo,
    nachdem shaun in jedem Forumsbeitrag mit Bezug auf dieses Thema gemeckert hat, habe ich mal das Wiki editiert. Der Eintrag ist zu finden unter http://www.roboternetz.de/wissen/ind...ng_mit_MOS-FET . Es handelt sich dabei um eine Mischung aus gefährlichem Halbwissen, Faulheit und Leghastenie meinerseits Verbesserungen (und wenn es nur Groß-Kleinschreibung ist) sind also bitter nötig!

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    @molleonair: Frank war so frei, meinen Beitrag vom 16.6. am 18.6. rückgängig zu machen, ohne dies weiter zu kommentieren. Er mag wohl meinen Schreibstil nicht.

    Da meine Beiträge im Forum offenbar länger überleben als im Wiki nun also doch wieder hier: die gezeigte Schaltung taugt auch nur als Prinzipschaltung bedingt, da man einen variierenden Aufwand in eine sichere Verriegelung investieren müsste. Bei fixer und nicht zu hoher Betriebsspannung könnte man mit RD-Kombinationen in den Gateleitungen das Ausschalten beschleunigen und das Einschalten verzögern, so dass die Querleitung wegfällt. Allerdings bewirkt diese simple R-Cg-Verzögerung größere Schaltverluste. Setzt man die Vezögerung vor dedizierte Treiber, müssen diese wiederum leistungsfähig genug zum Umladen der Gates sein und bis an die Versorgung heranreichen, weshalb man an diesem Punkt überlegen sollte, ob 95% duty cycle nicht auch reichen würden und man integrierte Treiber für reine N-Kanal-Bestückung einsetzen sollte - spart dann wieder etwas Verluste am Highside-Switch, weil N-Kanäler gleicher Generation und Leistungsklasse einen niedrigeren Rds(on) als ihre P-Pendants haben.

  10. #10
    Benutzer Stammmitglied
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    Hallo
    Ich habe diesen Thred durch Zufall gefunden.
    Ich denke am Gate müste zu GND ein Wiederstand rein, um das sich das Gate beim abschalten schnell entladen kann und der Fet spert.
    Dann müste es funzen.
    MFG jens metzkow

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