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Erfahrener Benutzer
Fleißiges Mitglied
Hallo,
ich habe vor ein Paar Jahren an der Entwicklung eines Reizstromtherapiegerätes mitgearbeitet. Wir benutzten 4 MOSFETs in einer H-Brücke benutzt, wie du es dir gedacht hattest. Die H-Brücke wurde von einer einstellbaren Zwischenkreisspannung (5-200V) gespeist.
MOSFETs wurden bei uns benutzt wegen schnelle Schaltzeiten (1.5MHz PWM) und relativ hohe Ströme für einen Zweitfunktion der Endstufe. Bipolare Transistoren sind sicherlich auch brauchbar aber die Ansteuerung war mit MOSFETs recht einfach da Spannungsgesteuert.
MOSFET Treiber sind durchaus sehr sinnvoll, die erlauben höhere Gate-Spannungen und Ströme als nur uC-Ausgänge, und können Totzeiten hinzufügen.
Das Ziel ist immer die "alten" FETs schneller auszuschalten als man die "neuen" einschaltet. Das kann man entweder mit Totzeiten erreichen, oder mit Gate-widerstände die man mit Dioden in der "Ausschaltrichtung" kurzschliesst.
Bsp N-FET: Rg=22 Ohm zw. Treiberausgang und Gate, und Diode mit Kathode zum Treiberausgang hin. Dadurch kann der Treiber die Gate-spannung schneller zu 0V bringen als er sie hochtreiben kann.
Aber: normalerweise muss man einen Treiberausgang für jeden FET nehmen, auf jedem Fall bei einer Brücke mit 4x N-FETs. Das Problem dabei ist die hohe Versorgungsspannung von 50-100V. Angenommen man will die FETs unten links und oben rechts einschalten. Man muss dann den Gate unten links mit etwa 10V versorgen, aber den oben rechts muss man um etwa 10V höher als die Versorgungsspannung treiben, also 50+10=60V. Wenn man dann die Gates von den FETs unten links und oben rechts zusammenschaltet, würde der FET unten links 60V (oder 110V bei 100V Versorgung) auf Gate bekommen, die wenigsten FETs halten das durch. Also muss man einen Vollbrückentreiber oder zwei Halbbrückentreiber nehmen.
Die andere Alternative ist mit 2x P-FET oben und 2x N-FET unten. dann kann man die linken und rechten FETs separat zusammenschalten, aber hat immer noch das Problem der Gate-Spannung. Daher muss man die Gates von den P-FETs kapazitiv entkoppeln und Zenerdioden zw. G-S anschliessen um zu verhindern dass die Trennkapazitäten sich mit der Zeit aufladen. Der Hersteller Supertex hat hierzu einige interessanten Appnotes/Datenblätter.
Ein weiteres Problem der ganzen Thematik war das die Ströme wirklich Stromgeregelt waren, das heisst wir müssten den Strom messen und aktiv regeln, eine feste Versorgungsspannung hat nicht gereicht. Des weiterem mussten wir eine Idiotensichere Ûberstromabschaltung ausserhalb des Prozessors bauen (wäre blöd wenn die SW im CPU steht und der Patienten einen Elektroschock bekommt!).
Aber ich schliesse mich PICture an, das ist nichts für den Bastelbereich, das würde ich mich auch mit meinem Hintergrund trauen!
Lange Rede kurzer Sinn:
1. Im Prinzip richtig aber du musst vermutlich einen Vollbrückentreiber nehmen wegen den hohen Spannungen.
2. Appnotes von SuperTex und IR (International Rectifier) lesen um die Funktionsweise von H-Brücken zu verstehen.
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