H-Brückenschaltung falsch ????

[elektroniker1]

Müsste die Ansteuerung der FET´s nicht über kreuz erfolgen?

Sobald an Pin 1 des IR2184 + angelegt wird schalten doch beide Ausgänge LO und HO durch. Dadurch werden T3 und T4 leitend.

Eigentlich müsste der LO Anschluss vom IC2 zu T2 und der LO Anschluss von IC1 zu T4!

Wozu werden die Kondensatoren C5/C36 gebraucht. Benötigt die das Ic zur Spannungserhöhung am HO Pin ?

Ich habe das Driver IC versuchsweise angeschlossen. Gebe ich auf den Eingang 12V so messe ich an LO 0V jedoch bleibt HO unverändert auf 12 V. Wo liegt der Fehler.

[thomas scherer]

Na, das wär' ein Ding, nicht?

Dann würde es beim ersten Takt knallen, die Sicherung wäre durch, die Transistoren wären "permanent on" und die Leiterbahnen auf der Platine hätten sich aufgerollt...

Nein, nein, das ist schon richtig so. Ein IC bildet eine Halbbrücke. Die Ausgänge schalten im Gegentakt. Ansonsten müsste man ja immer zwei ICs einsetzen - auch bei einer Halbbrücke.

Das IC verhält sich ja auch bei Dir korrekt: High an "in" macht high an "HO" und low an "LO" => der obere ist durchgesteuert und der untere Transistor gesperrt. Legst Du low an "in", dreht sich die Sache um. So soll es sein.
Übrigens sind 12V an "in" etwas viel, auch wenn das IC davon nicht kaputt geht. 5V genügen auch

Wirf mal einen Blick ins Datenblatt und da auf Abbildung 1 mit dem timing diagram:
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/IR2184.pdf

Die Kondensatoren ermöglichen bootstraping, siehe
http://de.wikipedia.org/wiki/Bootstrapping_%28Elektrotechnik%29
Man braucht so keine extra Versorgungsspannung, die höher ist als die Betriebsspannung der Last, um die Gates der oberen Transistoren durchzusteuern.

Thomas

[elektroniker1]

Alles klar !

Bei IC1 IN = 0 ist LO durchgesteuert also T2.
IC2 schaltet jetzt bei IN = High T3 durch.

Durch die Logik gelangt die PWM jeweils nur an ein IC.

Vielen Dank ! Manchmal steh ich echt voll auf dem Schlauch.

[elektroniker1]

Hallo irgendwas mache ich falsch. Habe die H Brücke jetzt komplett auf gebaut. Wenn ich Pin 1 an Vb 12V IC1 lege messe ich am Lastanschluss K6 +12.

Wenn ich Pin 1 an Vb 12V IC2 lege messe ich am Lastanschluss K6 -12.

so weit so gut.

Schließe ich jetzt einen Verbraucher an. In meinen Fall eine Hallogenlampe 12V 3W. Dann leuchtet diese kurz auf. Erst wenn ich Pin 1 von Vb trenne und wieder anschließe. Leuchtet die Lampe wieder kurz auf.

Die Lampe leuchtet bis der Kondensator C5 entladen ist. Weil wenn ich C5 entferne leuchtet gar nix mehr Leuchtet.
Ist diese Funktionsweise richtig ?
Sollte die Lampe nicht ständig leuchten.

Steuere ich das IC mit einer PWM an. funktioniert es scheinbar. Jedoch ist ab einer Frequenz von etwa 1,5kHz Schluss. Die Fets werden zu Heiß.

Eine Meßung ergab das auch FET angesteuert sind die es eigentlich nicht sollten!

Was hat es eigentlich mit diesem VS Eingang auf sich. Lege ich Ihn auf Masse so schaltet der HO Ausgang nicht mehr. lege ich ihn auf Plus so messe ich eine VB an HO.

Meine Theorie Der Kondensator C5 wird über T2 T4 aufgeladen. Wenn ein IC Angesteuert wird entlädt sich der Kondensator über VS. Ist er entladen also VS = 0V geht HO auf 0V und die Lampe geht aus.

Was könnte der Fehler sein?

[thomas scherer]

Oha

Vorweg: Du solltest wirklich verstanden haben, wie eine Bootstrapschaltung fiunktioniert, sonst probierst Du nur rum, bist gefrustet und verstehst nicht, das bei dem IC abgeht.
Dann ist es absolut zwingend, dass man das Datenblatt des ICs liest, das man bearbeitet. Also: Keine 12V an Pin1! Wirklich nicht.

Bootstrap: Das ist eine Art Münchhausenschaltung, die sie die Spannung generiert, die sie braucht.
Betrachte IC1: Wird das IC mit einem Rechtecksignal angesteuert, werden auch T1 und T2 so angesteuert, dass sich ein Rechtecksignal am Schaltungsausgang MB+ ergibt. Wenn an Pin 1 gerade low liegt, wird T2 durchgesteuert. C9 (C31 vergessen wir hier mal) wird nun Über D3 Und T2 auf fast VCC = 15 V aufgeladen. Schaltet der Pegel an Pin 1 dann auf high, wird T1 durchgesteuert und da der Kondensator C9 noch geladen ist und an MB+ jetzt die Akkuspannung von 24 V anliegt, stehe jetzt an Pin 8 resultierende 24 V + 15 V = 39 V zur Verfügung. Das ist nötig, da das Gate von T1 für volles Durchschalten etwa 10 V über der Spannung der Source liegen sollte. Das IC versorgt sich also mit dem Trick über C9 und D3 selbst mit dieser erhöhten Spannung. Das ist bootstraping in diesem Fall.
VS hat damit nichts zu tun. Das ist ein Eingang, mit dem das IC die Schaltvorgänge überwacht und muss so angeschlossen werden wie im Schaltbild.

Von daher ist es kein Wunder, dass die Spannung an Deiner Lampe zusammenbricht, wenn kein Rechtecksignal anliegt, sondern statisches high.
Die IC sind NICHT für statische Sibnale gemacht. Sie funktionieren NUR mit Rechtecksiognalen korrekt!
Und bitte: 5V an Pin 1 genügen!

Wichtig: Beide Halbbrücken werden im Gegentakt angesteuert. Sie müssen im Gegentakt angesteuert werden.

Hierfür ist IC9.C zuständig, das als Inverter geschaltet das Drehrichtungssignal CW/CCW-B invertiert und so dafür sorgt,
das IC 2 exakt den Gegentakt erhält von IC 1. Das ist notwendig. Wenn Pin 1 von IC1 = low dann Pin 1 von IC2 = high und umgekehrt. Nur so funktioniert das.
Da werden keine falschen Transistoren angesteuert.
Die Schaltung ist Standard und so schon so extrem oft gebaut worden, dass ich Dir versichern kann, dass wenn was klemmt, das nicht die Schaltung ist
Definitiv nicht

Das IC geht sicher deutlich über 10 kHz. Da muss sonstwas nicht stimmen in Deinem Aufbau.

Also: Für den Testaufbau brauchst Du nicht nur IC1 und IC2 nebst den vier FETs, sondern D3, D4, C9, C5, R20, R22, IC9.A bis IC9.C und die beiden Versorgungsspannungen: 5V für IC9 und 15 V für IC1 und IC2 sowie die Batteriespannung.
Außerdem ist noch eine 5-V-Rechteckspannungsquelle mit einstellbarem Puls/Pausenverhältnis notwendig, mit dem das Signal PWM-L simuliert wird.

Mit statischen Signalen wird das nichts. Ein Oszilloskop ist hilfreiche zum schauen, was sich da alles so tut.

Und eine so ausführliche Erklärung bleibt die Ausnahme, ja?

Thomas

[elektroniker1]

Erstmal vielen dank für die Ausführliche Antwort. Danke

Also haut die Grundfunktion schon mahl hin !

Oszi und Rechteck Generator hab ich.

Zitat:"Hierfür ist IC9.C zuständig, das als Inverter geschaltet das Drehrichtungssignal CW/CCW-B invertiert und so dafür sorgt,
das IC 2 exakt den Gegentakt erhält von IC 1. Das ist notwendig. Wenn Pin 1 von IC1 = low dann Pin 1 von IC2 = high und umgekehrt. Nur so funktioniert das. "

Die Logik habe ich mir angeschaut.
Die Schaltung wird im Gegentakt angesteuert wenn auf dem CW/CCW-B Ausgang das PWM Signal gegeben wird. Wenn jedoch auf PMW-L das PWM Signal gegeben wird. So kann man mit Logisch 1 oder 0 an CW/CCW-B auswählen ob IC1 oder Ic2 den Tackt bekommt.

Hab es auch mal simuliert, is so.
http://joshblog.net/projects/logic-gate-simulator/Logicly.html

Werde mal meine Schaltung um die Logik ergrenzen.

Aber ändert sich dann nicht dauernd die Polarität an K6?

Meiner Test Lampe wird das egal sein, aber nicht dem späteren Motor. b.z.w. wie kann man dann die Drehrichtung ändern.


Klar ist das eine Standard Schaltung, nur ist das Prinzip leider nicht im Artikel erklärt. Und der Sorce Code wäre auch hilfreich.

[thomas scherer]

Du liegst richtig und ich habe mich geirrt.

Die beiden Halbbrücken werden nicht im Gegentakt gesteuert.
Es ist folgendermaßen:
Wenn das Drehrichtungssignal CB/CCW-B' low ist (=vorwärts), dann erhält IC1 das PWM-Signal und IC2 schaltet permanent Transistor T4 durch, da IV9.C inwertiert und somit das NOR-Gatter IC9.A blockiert, sodass dieses dauern low an Pin1 von IC2 legt.
Resultat ist, dass MB+ gemittelt eine positive Spannung führt, die dem Tastverhältnis des PWM-Signals entspricht. MB- liegt über T4 an Masse. T3 ist arbeitslos.
Schaltet die Drehrichtung um, wird IC9.B blockiert und IC1 schaltet T2 durch und T1 bleibt gesperrt. Das PWM-Signal liegt jetzt an MB- und Masse an MB+. Die Polarität des Motorstroms kehrt sich um.

Sorry for this error

Bei logischen Gattern verlässt mich manchmal grässlich meine Logik.
Diesmal aber spendiere ich ein Pils, wenn das nicht stimmen sollte :_)

Thomas

[elektroniker1]

Ich glaube ich habe jetzt meinen Fehler gefunden !

Meine PWM die ich in den IN Eingang schicke ist wahrscheinlich nicht sauber genug.

Dadurch entstehen Überschneidungen mit T1 und T2. (Was ja eigentlich laut Schaltbild vom IC nicht geht.

Je höher ich die Eingangsfrequenz mache um so schlimmer wird diese. Und die Ausgangsspannung macht da mit.

Wenn ich das Gate von T2 auf Masse lege, singt der Strom! Was das ganze eindeutig belegt.

Bis jetzt erzeuge ich die PWM analog über OP´s. Na is wahrscheinlich noch nicht so richtig dimensioniert.


Als nächstes werde ich mal einen AVR bemühen. Der Bringt auf jedenfalls eine "Saubere PWM".

Schauen wir mahl ob es Damit geht.

P.S. Irren ist Menschlich und um Lampen oder andere Widerstände zu dimmen ist eine Gegentaktansteuerung super. Da werden die FETS gleichmäsig belastet.

[thomas scherer]

Ui, das sieht in der Tat merkwürdig aus, zumal dieses Schwingen ja etliche µs nach Pulsbeginn auftritt.

Ich habe mal einen einfach PWM-Generator angehängt, den ich aus einer Elektorschaltung gemacht habe. Der hat ein einstellbares Puls/Pausen-Verhältnis und scharfe Flanken und kostet fast nichts.
Vielleicht hilft das weiter.

[elektroniker1]

Ja gute Idee ich kenne den NE555 gutes IC.

Selbst bei Ansteuerung mit AVR bleibt das Oszillogramm gleich. Irgendetwas mache ich trotzdem noch Falsch

Habe heute mal versucht ein Paar ELKOS in die Versorgung zu hängen. Jedoch damit verschlimmert sich das Problem nur. Weil der Kurzschluss größer wird.

na ja mal auf das Original Layout warten.