IR2104 - Jak działa wyjście HO i regulacja prądu w półmostku H?

Sat Sep 08, 2007 10:10 pm   

Witam!

Robie sobie połówkę mostka i postanowiłem zrobić to od razu nowoczesniej
ucząc się czegoś nowego przy okazji. Będę potrzebował pare A prądu z
napięcia ok. 24V. Zamierzam wziąść jakieś mosfety i podłączyć w pół
mostka H dostając na wyjściu binarnie 0/24V. Dodatkowo chcę regulować prąd.

Zerkałem na jakieś scalaki do sterowania mosfetami zainteresował mnie
IR2104:

http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/ir2104.pdf

Steruje on dwoma MOSFETami zapewniając prawidłowe sygnały sterujące itd.

Ale najbardziej zdumiewa mnie wyjście do sterowania mosfetem górnym.
Oznaczone HO. I ta dioda z kondensatorem.

Pytanie mam do kogoś, kto wie:

a) do czego jest ten kondensator na Vb ? I ta dioda ?

b) skąd się bierze własciwe napięcie do sterowania bramką górnego mosfeta ?

Postaram się sobie odpowiedzieć:

_A może_ chodzi o to, że z Vcc ładowany jest kondensator (kiedy dolny
mosfet jest zwarty). Następnie w cyklu odwrotnym dolny się wyłacza a
kondensator zapewnie różnicę napięc do załaczenia górnego mosfeta ?

Jeśli moje domysły są słuszne, to ja w ogóle nie potrzebuje takich
numerów, wystarczy że Vb podepnę do napięcia zasilania mosfetów i już ..
Tym bardziej, że jeśli to faktycznie jest prawidłowe rozumowanie to
"trzymanie" właczonego tranzystora górnego przez pare minut może
skończyć się wyczerpaniem energii kondensatora.

I druga sprawa. Chce zrobić coś w guście "choppera" jak w mostkach H.
Czy ten sacalak nie ma przeciwwskazań do podpięcia wejścia
"właczającego" SD/ pod wyjście komparatora ? Chce sobie zmierzyć
napięcie jakimś małym rezystorkiem i porównytwać z wzorcem. Obciązenie
mam silnie indukcyjne.

Przy okazji: czy IRF3710 to dobry wybór na tranzystory do takiego pół
mostka? Potrzebuje coś wytrzymałego w SMD. Wytrzymałego w sensie diod
gaszących przepięcia w środku tranzystora. Nie mam wielkich doświadczeń
w sterowaniu indukcyjności więc nie wiem czy nie dmucham na zimne.

Sat Sep 08, 2007 10:19 pm   

Sebastian Bialy wrote:

Mała poprawka, nie do napięcia mosfetów tylko wyższego, ok. 30V, które
posiadam.

Sat Sep 08, 2007 10:45 pm   

On Sat, 08 Sep 2007 23:10:54 +0200, Sebastian Bialy wrote:

Do wytwarzania napiecia wyzszego niz zasilanie gornego mosfeta.


Dobrze zgadujesz. Niemal klasyczny bootstrap.


No nie - zeby otworzyc mosfeta to musisz mu na bramke podac 10-15V
wiecej niz ma na zrodle. A na zrodle w czasie otwarcia ma prawie tyle
co na drenie.
Jak korzystasz z ekstra napiecia - pamietaj o zabezpieczeniu zeby nie
przekroczyc maksymalnego Ugs. A potencjal zrodla skacze mocno.

Nie jest tak prosto zrobic dobry driver .. moze jednak kupic ten
scalak ?

P.S. Hm .. tak sobie mysle ze konstrukcja jest przeciez symetryczna.
Jesli tlenek bramkowy wytrzymuje np 600V g-d, to czy nie wytrzyma
tyle samo na g-s ?


A nawet szybciej.

J.

Sat Sep 08, 2007 10:55 pm   

Ale po co ta połówka nowoczesna?


Bingo - rozbiłeś bank!!!


No bo nie do tego on jest coby minutami był włączony. Układ ten przeznaczony
jest do pracy cyklicznej ze sporą częstotliwością. I w ten sposób
rozwiązywane są dwa problemy - źródło napiecia większego od napięcia
zasilania do wysterowania MOSFET-a z n-kanałem oraz przeniesienie sterowania
na poziom wysoki.


Napisz co chcesz robić bo raz chcesz na minuty włączać, potem znów piszesz o
czymś w guście choppera. Czy napięcie chcesz mierzyć, czy prąd. Wejście
włączające możesz podpinać pod cokolwiek, byle nie przekroczyć
dopuszczalnych napięć wejściowych. Wejście ma histerezę, czyli stany
pośrednie mu nie groźne.


Zwykle diody mają parametry tranzystorów - czyli mogą przejąć prąd płynący
przez tranzystory. One nie gaszą żadnych przepięć w środku tranzystora. W
mostku (półmostku) przejmują prąd wyłączającego się tranzystora - czyli tego
drugiego.

Sat Sep 08, 2007 11:02 pm   

J.F. wrote:

Ano własnie. Faktycznie jest problem związany ze skakaniem GS. Wygląda
na to, że ukłąd z kondensatorem jest optymalny o ile czesto się
przełaczam i tylko wtedy :)


Zamierzam. Mam już dośc odkrywania koła na nowo.


Hmmm to fatalnie. Ja mam mieć możliwośc trzymać tak tranzystor w czasie
absolutnie dowolnym. Pojedynczy kondensator z diodą odpada. Muszę to
przemyśleć.

Sat Sep 08, 2007 11:14 pm   

Hello Sebastian,

Sunday, September 9, 2007, 12:02:34 AM, you wrote:

[...]


Równolegle do kondensatora dajesz diodę Zenera na napięcie wyższe niż
napięcie zasilania IN2104 (czyli jeśli zasilasz IR2104 z 12V - daj
diode na 15V). Następnie podciągasz sobie rezystorem do +30V (pisałeś,
że masz) i sprawa z głowy.

--
Best regards,
RoMan mailto:roman@pik-net.pl

Spam (rdzenie ferrytowe do przetwornic i nie tylko): http://www.allegro.pl/my_page.php?uid=7416823

Sat Sep 08, 2007 11:17 pm   

Bogdan G wrote:

Potrzebuje tego dla kogoś. Nie, nie jest to silnik krokowy. Chodzi o
sterowanie cewką w sposób pozwalający na generację określonych drgań
rdzenia. Ze względów technicznych nie mam wpływu na drugi jej koniec i
pozostaje sterowanie tylko jednym wyprowadzeniem. Dlatego połówka mostka
a nie cały.


Bez przesady, chce wiedzieć czy czegoś nie przeoczyłem.


Owszem, ale ja nie chce wysokich częstotliwości. Ja chce od 0Hz. Być
może ten sposób sterowania odpada. Muszę więc zastanowić się nad innym
rozwiązaniem.


Nie rozumiem jaki związek ma chopper z czestością przełączania. Zadaniem
choppera jest chyba jak najszybsze "naładowanie" cewki utrzymując w
miarę możliwości stały prąd. Czy się mylę ? Zależy mi na ostrości zboczy
i predkości przełaczania. Jeśli to nie chopper to zapomnijmy o nim,
chodzi o stabilizację prądu cewki.


Prąd cewki/wyjścia. Mniejsza o sposób pomiaru. Chodzi bardziej o to, czy
w tego typu układach sterowanie szybkie wejściem załaczającym nie
powoduje jakiś skutków ubocznych. Typu nagłe przewodzenie dwóch
tranzystorów. Zapewne układ ma własnie przed tym chronić, ale ...


Zapewne rozumiemy to po prostu inaczej. Chodzi o to, że gdyby ich nie
było, to wyłaczenie tranzystora powodowało by przepięcie. Więc w pewnym
sensie ich obecność "gasi" przepięcia. To miałem na myśli. Jedyne co
mnie martwi, to czy diody są na tyle szybkie by takie przepięcia zdążyć
przejąć i czy w ogóle jest o czym rozmawiać. Po raz pierwszy robie tego
typu układ i nie wiem czy nie należy na coś uważać typu "muszą być tam
diody takie a takie bo inaczej będzie głośny huk".

Sat Sep 08, 2007 11:20 pm   

RoMan Mandziejewicz wrote:

Owszem, to rozwiąże sprawę. Zastanawia mnie jednak podejście na
przyszłość - a co jeśli będę miał 100V. To "zbicie" napięcia 100V na
diodzie zenera skończy się ogrzewaniem przez rezystor okolicy. Niestety
nie mogę wykluczyc, że napięcie zostanie znacznie podwyższone. Mało to
eleganckie :)

Jednak na chwile obecną masz rację, bo dioda zenera to pewnie najlepsze
rozwiązanie akurat w tym wypadku.

Sat Sep 08, 2007 11:29 pm   

Sebastian Bialy napisał(a):

ladunkowej. Niezbyt popularne, ale niewrazliwe na dlugotrwale zalaczenie
trasia.

--
Jaroslaw "Jaros" Berezowski

Sat Sep 08, 2007 11:35 pm   

Hello Sebastian,

Sunday, September 9, 2007, 12:20:15 AM, you wrote:


Zmienisz rezystor na większy.


Nawet przy 100V i prądzie 1 mA to tylko 100 mW - wytrzyma nawet
rezystor 0603. Większego prądu nie trzeba.


Najelegantsze z prostych.


....

--
Best regards,
RoMan mailto:roman@pik-net.pl

Spam (rdzenie ferrytowe do przetwornic i nie tylko): http://www.allegro.pl/my_page.php?uid=7416823

Sun Sep 09, 2007 12:04 am   

On Sep 8, 11:10 pm, Sebastian Bialy <h...@poczta.onet.pl> wrote:


to juz wiesz, ze jest prawda.


i juz nie wlaczysz gornego mosfeta. No i cos pisales o 30V - 100V.
Zasilanie drivera to max 20V! Nie mowiac juz o tym, ze Ugs max
wiekszosci mosfetow to 20V i to wliczajac przepiecia przy wlaczaniu
bramki.


musi. Jak masz naprawde w perspektywie trzymanie gornego tranziaka na
full-on, to kupujesz/budujesz scalona przetwornice xxx V -> 15V z
izolacja we/wy i z niej zasilasz driver gornego tranzystora.


zasadniczo nie, ale dlaczego chcesz uzywac do tego SD zamiast wejsc
sterujacych?


ile tej indukcyjnosci, ile tego w niej pradu?
--
Marek Lewandowski
ICQ#/GG#: ask per mail. mail: locust[X]poczta/onet/pl
my gallery: http://www.pbase.com/mareklew
my kind-of-a-blog: http://lockaphoto.stufftoread.com

Sun Sep 09, 2007 12:21 am   

On Sat, 08 Sep 2007 23:10:54 +0200, Sebastian Bialy wrote:

A tak a propos - moze na "gore" P-mosfet ?

J.

Sun Sep 09, 2007 6:55 am   

Aha - wejście SD blokuje wyjście aż do następnego impulsu na wejściu. Czyli
jeśli chciałbyś wyłączyć sygnałem SD to już później żeby załączyć musi SD
zaniknąć, zaniknąć impuls wejściowy i załączenie nastąpi przy następnym
impulsie wejściowym. Czyli jednak skorzystać musisz z wejść sterujących jak
pisze Marek. No chyba, że chcesz jakąś logikę zrobić.

Sun Sep 09, 2007 10:24 pm   

na gb wytrymuje za to te 30V..wiec co ci z g-s, skoro s jest podlacozne z b?

Sun Sep 09, 2007 11:01 pm   

On Sun, 9 Sep 2007 23:24:37 +0200, Greg(G.Kasprowicz) wrote:

Ale jak sobie przypominam pogladowe rysunki to tlenek izoluje i od
podloza i od obu elektrod. Szczegolnie to chyba w VMOS - trudno byloby
zrobic precyzyjnie.

Moze wcale nie jest taka delikatna ta bramka jak sie w katalogach
wydaje ?

J.