Svenska ElektronikForumet

Antagligen har jag problem med detta pga bristande kunskaper. Har kollat runt en hel del på internet (och även här), och det finns förstås mycket om detta, men jag tänkte se om någon här har något enkelt svar på;
1. Om det går att använda dessa prylar till det jag vill åstaddkomma
2. Hur jag borde göra för att det ska fungera.

Det jag tänkt åstadkomma är en DC/DC-converter. Själva styrningen löser jag med en PIC, och tanken var att använda en (eller flera) IR2101 för att driva utgångstransistorerna.


Den FET jag kört med idag är IRZF44N, men jag byter säkert till en med bättre data senare.

Databladet för IR2101 lämnar en del att önska. I alla fall för den som inte är van med liknande applikationer.

Det jag förstått är att bootstrapkondensatorn laddas upp när "low side"-FETen drar. Detta medför förstås att kopplingen ovan inte kommer att fungera, då jag rationaliserat bort denna. Eller, det funkar så länge jag inte filtrerar ut-spänningen, för då laddas ju bootstrapkondingen upp så fort FETen stänger (och utspänningen går låg).

Finns det något enkelt sätt att lösa detta på? Rent teoretiskt kommer jag aldrig att nå 100% duty cycle, men det vore förstås fint om även detta skulle gå att uppnå.

Vidare, men inte helt relevant för just denna applikation
Om man kör två IR2101 och fyra FETar i helbrygga, är det den övre eller den nedre FETen som man kör PWM på?

Det framgår inte helt klart vad du vill åstadkomma. Ditt schema verkar vara en bild från databladet på IR2101, men vad vill du sedan göra?

Vad jag vill göra är en DC/DC-omvandlare (Step down). Egentligen är det inte så relevant. Det jag vill ha hjälp med här är egentligen det man ser på bilden: PWM-styra en last via en (eller flera) FET-transistorer, och det jag har problem med är att förstå hur high side-drivningen av FET-transistorn ska fungera - om den ens kan fungera i denna applikation.

du måste ändå ha en.diod mellan vs och jord men om du sätter mosfetten här parallellt och driver denna antifas mot high side mosfetten har du slagit ihjäl en massa flugor.

googla på synchrouns rectifier buck.

men om du sätter mosfetten här parallellt och driver denna antifas mot high side mosfetten har du slagit ihjäl en massa flugor.
Jo det är väl ingen vidare idé. Därför jag tagit bort den helt

En diod mellan VS och jord hjälper mig inte den här applikationen, eller har jag fel?

Det finns ju drivare med bara en ingång som inverterar den ena utgången och skapar en lagom dötid mellan omslagen (IRxxxx finns, har inget direkt förslag. LTC4449 finns däremot).
Då slipper du slipper du invertera och skapa dötiden själv och på köpet får en mer effektiv lösning än med en diod (beroende på ström såklart).

Men det bör väl fungera med en diod, för det är väl när den övre mosfeten slutar leda och spänningen sjunker mot noll som kondensatorn laddas upp, eller tänker jag helt fel nu?
Mosfeten leder ju ändå aldrig i "rätt" riktning utan leder precis som en diod gör när den sitter där istället.

Använder du ingen mosfet måste du använda en diod istället.

Med filtrering av utspänningen så sjunker aldrig spänningen mot noll?!

Jo före induktansen, som ska sitta på "To load" i din bild, pulsas spänning.
Efter induktansen, där du även har kondensatorer, är spänningen däremot stabil.

Aah, så är det ju förstås.
Dock hade jag tänkt snåla ganska rejält med den induktansen då min last är mer eller mindre rent induktiv.
Kollar vidare på detta. Sitter i skrivandes stund och leker lite med en enkel charge pump

Det verkar som att det ska fungera bra, förutom i några undantagsfall.
s22. How to drive a buck converter
http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-978.pdf
http://www.irf.com/technical-info/designtp/dt94-1.pdf

Så här kanske:

Tog och lade till en enkel charge pump baserad på en 555:a. Finns flera exempel på detta på nätet.
555:an lyfter matningsspänningen (24V) med c:a 12V (beror på vad man matar U1 med), och laddar upp bootstrap-kondensatorn C5.

På "oscilloskopbilden" ser man spänningen över U1 i blått och gatespänningen i gult. Här driver jag tre st IRFZ44N parallellt, via varsitt gatemotstånd på 10 ohm.
Som man ser så har jag lite ringningar vid frånslag. Borde jag öka gateresistansen?

Det är förstås ingen slutgiltig lösning man ser på bilden, men förslag mottages gärna

D3 sitter åt fel håll, åtminstone i schemat.

Lite svårt att se ringningarna så den lilla bilden, men det ser ju inte ut som så mycket. Ökar du gatemotstånden ännu mer minskar även switchströmmen och förlusterna ökar.

Provade du aldrig att koppla som i första bilden, men med diod mellan jord och VS istället för mosfet för att se om det fungerar?

Absolut, den sitter fel på bilden, men inte i uppkopplingen som tur är
Hade dessutom glömt en annan detalj.

Nej jag testade inte det nu, men kan göra det. Jag blir lite förbryllad över den lösningen, för jag kan inte se hur jag ska kunna ladda upp bootstrapkondingen på det viset - men jag kan mycket väl tänka helt fel

Gillar lösningen med charge pump. Den är relativt enkel, och tillåter 100% duty cycle och borde innebära att funktionen hos bootstrapen blir relativt oberoende av lasten?!

IR2101 är specad med absolut maximum 25 V spänning VB - VS, vilket du ligger över på 36 V med din koppling.

Kronbergs länkar innehåller två lösningar. Ingen, den ena eller båda behövs beroende på lastens egenskaper. Jag tänker på motstånd från VB till Vin som den ena och laddningspumpen (som är annorlunda) som den andra.

Utan motstånd eller laddningspump på t.ex. en motorlast kommer bootstrapen sluta laddas om motorströmmen minskas till 0 medans motorn snurrar. Då måste motorn stanna innan mosfeten kan slås på igen. Det löser laddningspumpen i figur 16 eller motståndet i figur 25 i an-978.pdf. Laddningspumpen fungerar för utspänning hela vägen upp till inspänning medans motståndet kräver att mot-EMK:n från lasten är tillräckligt mycket lägre än inspänningen.

En enkel LR-last (induktans och resistans i serie) behöver typiskt inget mer än den vanliga bootstrapen.

Så exakt vad är din last, eller vilka egenskaper har den?

edit: Ett alternativ skulle vara att modifiera din senaste där med ett motstånd i serie med D2, lämplig zener parallellt med C5 och VS/C5 till mosfetens source i stället för jord.

Ja där tänkte jag mig inte för riktigt...

Så exakt vad är din last, eller vilka egenskaper har den?
Alltså, eftersom jag vet vad jag ska använda den här prylen till så har jag ju skaplig koll på vad det är för last, men egentligen skulle jag inte vilja behöva ta så stor hänsyn till det. Om vi tänker oss en generell DC/DC-omvandlare så vet man ju aldrig vilka egenskaper lasten kommer att ha och jag tyckte väl att det var intressant att få till en lösning som är relativt oberoende.

Ovan nämnda "omkoppling" av C5 verkar ju förstås fungera. Vad gäller spänningen Vb - Vs så känner jag mig nästan fånig såhär i efterhand, men det där lär knappast hålla i längden som det ser ut nu. Tar och modifierar lite när jag kommit hem