Boostrap kapasite ve diyot seçimi hakkında

[devrecii]

Mosfetin rise fall süresini artırarak motor bobininden yüksek voltaj sıçramasını engellemek tabiki, dirençden sonra takılmalıdır.

Bu kadar basit bir şeyi düşünemiyormusun      Senin Ups işi ne oldu .

[Mucit23]

@iboibo bunlar malesef kitaplarda anlatılmıyor. Güç elektroniği dersi aldım. Hatta derste anahtarlama kayıpları iletim kayıpları vs hepsi anlatıldı. Çok iyi hatırlıyorum fakat okulda bize anlatılan mosfet veya igbt lerde ton ve Toff süresinin uzun olması anahtarlama kayıplarının artması yani mosfetin daha fazla ısınması anlamına geliyordu. Bilinçli olarak gate kapasitesinin arttırılabileceği hiçbir uygulamada görmedim. Bu yüzden biraz kaybımız oldu. 

Inverter devam ediyor.

[mistek]

Bootstrap kapasitesi olarak 1nF GS kapasitesi için 1uF/50V 1206 X7R kutupsuz kondansatör kullanıyorum hep. Diyot US1D.

Bozulan sürücüm olmadı.

Gate sürme işini yavaşlatmak için paralel kapasite yerine seri direnç atıyorum genellikle.

[apsis]

@mistek 1nF bootstrap için az değil mi? Hesaplarsan genel olarak 470nF civarı bir değer çıkabilmekte. Ayrıca GS arası 1uF kayıpları bir hayli arttırır ve sürücünü yorabilir. Ripple frekansını tespit edip hesaplamak gerekir. GS arası 1nF-10nF arası yeterli olabiliyor. Tabiki güce bağlı da değişir.
@iboibo arkadaşın dediği kapasiteyi uygulama notlarında rastlamak pek mümkün değil maalesef.
Ben BLDC sürücü tasarımımda kullanmıştım ancak low-side'daki kapasiteden dolayı 4A sink/source olan sürücüm bir hayli ısınıyordu.
Ayrıca böyle bir kapasite bağlandığında deşarj süresini azaltmak için gate'e ters bir diyot bağlanmalıdır

[mistek]

@mistek 1nF bootstrap için az değil mi? Hesaplarsan genel olarak 470nF civarı bir değer çıkabilmekte. Ayrıca GS arası 1uF kayıpları bir hayli arttırır ve sürücünü yorabilir. Ripple frekansını tespit edip hesaplamak gerekir. GS arası 1nF-10nF arası yeterli olabiliyor. Tabiki güce bağlı da değişir.

Hocam yanlış anladınız.

Mosfetin Cgs kapasitesi 1nF ise ben Bootstrap kapasitesi olarak 1uF/50V kullanıyorum dedim. Tabiki G-S arasına kapasite bağlamıyorum.

[OG]

Bu konuyu biraz daha ayrıntılı incelemem lazım. Çünkü Kendi yaptığım IR2184'lü H bridge Motor sürücüsünün High side çıkışları pek düzgün değil. Elimde hazır çalışan bir kart var. Ona benzer bir sürücü yapmaya çalışıyorum. Kendi yaptığım sürücü ve hazır sürücüde IR2184 var.

Benim Mosfet sürme şemam bu şekilde
(Resim gizlendi görmek için tıklayın.)

Sorun şu. HighSide Mosfetin Gate-GND arasındaki voltajı Skop ile görüntülüyorum. Benim Gate çıkış seviyem sürekli dalgalanıyor. Videoda aşağıdaki durumu görebilirsiniz.

Bu videoda ise hazır çalışan sürücüde bu durumu gözlemledim.

Gate-GND arasındaki voltaj son derece düzgün. PWM değiştikçe Gate Voltajının seviyesi değişmiyor. Benim Gate sinyallerinde ayrıca Negatif yönde Ripillar var. Ve seviyesi oldukça yüksek.

Şuanda Boostrap diyodu olarak US1M Boostrap kapasitesi ise 1206 220nF kapasite kullandım. Hazır sürücü kartta ise 0805 470nf civarı bir kapasite var.

Bu voltaj dalgalanma neden olur anlamıyorum. Acaba Mosfetler Gate'den çok fazla mı akım çekiyorlar? Dün anlam veremediğim bir şekilde bir kaç tane IR2184 bozuldu.

Fikri olan var mı?

Üstteki mosfet için, gate - gnd arası değil, gate - kendi source'u arası ölçmelisin.

[z]

Gate'e ek olarak neden kapasite eklenir? İncelemiş olduğum motor sürücü kartında Gate Source arasına ek olarak 4.7nF kapasite bağlanmış. Bu Mosfetin iletime ve kesime girme sürelerini uzatmazmı? Bunun ne faydası olacak?

Elbette iletime ve kesime gecme surelerini uzatir.

Farkli bir amaci daha var. Gate surucuden gate'e kadar olan yol kablo vs ile source dan gnd ye kadar olan yol, enduktans demektir. Bu enduktanslar gate kapasitesi ile seri rezonans devresi olusturur ve keskin kenarli gate sinyali ile bu devre cinlar. Bazen cinlama frekansi, EMI standartlari ile siki sikiya baski altinda tutulmasi istenen (Alicilarin IF frekansi gibi) frekanslara denk gelir.

Bu gibi durumlarda gate'e seri direnc eklenerek cinlamanin hizli sonumlenmesi saglanir. Bir diger cozum de gate kapasitesini degistirerek cinlama frekansini otelemektir.

[JOKERAS]

@iboibo bunlar malesef kitaplarda anlatılmıyor. Güç elektroniği dersi aldım. Hatta derste anahtarlama kayıpları iletim kayıpları vs hepsi anlatıldı. Çok iyi hatırlıyorum fakat okulda bize anlatılan mosfet veya igbt lerde ton ve Toff süresinin uzun olması anahtarlama kayıplarının artması yani mosfetin daha fazla ısınması anlamına geliyordu. Bilinçli olarak gate kapasitesinin arttırılabileceği hiçbir uygulamada görmedim. Bu yüzden biraz kaybımız oldu. 

Inverter devam ediyor.

Mucit23,bu "Slew Rate Control" diye geçer.Kare dalga sinyalin Tam köşe Noktalarını Soft hale getirmek için
bir Donanım.Gate'e eklenen Direnç veya Kapasite ile bunu Donanımsal olarak yapmış olursun.
Ama onlar senin Entegrelerini Bozacak şeyler değil.Entegre beslemesindeki 12V zenere Güvenme!
Zenerler Pik Voltajlara karşı koyabilecek nitelikte değil diye biliyorum.
Entegre besleme Kondansatörlerini Entegrenin tam dibine koyuver.
Entegre Şaselerini aldığın nokta çok çok önemli.

[Mucit23]

@iboibo @z @JOKERAS ayrı ayrı teşekkür ederim. Testlerim devam ediyor. Şuanda mosfet sürücü sorunu düzeldi gibi. Ama başka sorunlar çıkar deneyip göreceğim. Dediğim gibi "Slew Rate Control" Terimini ilk defa öğrendim. Bir sonraki çalışmalarımda buna özellikle dikkat edeceğim.

[Mucit23]

Mosfetlerin Gate'ine 10nf civarı bir kapasite bağlama sorunumu büyük ölçüde çözdü. Gate sinyali düzgün bir şekilde çıkıyor. Mosfetlerin devreye girmesi ile motorda oluşan çınlama azaldı.

Fakat şöyle bir önlem almalıyım. Mosfet sürücüm VS deki negatif piklerden dolayı bozuluyor. Bu daha çok yüksek güçlü motorlarda oluyor. Motor kollektör ve fırça düzeneği Mosfet sürücümün VS pininde Yani HighSide Mosfetin Source pininde oldukça büyük negatif pikler oluşturuyor. Mosfet sürücülerin iç yapısı bu şekilde


Mosfet sürücüler VB-VS voltajına çok hassaslar. Özellikle VS deki voltaj Min VB-25 olabiliyor. Fazla oldumu mosfet sürücünün çıkışındaki mosfetler arızalanıyor.

Fırat Deveci kendi bloğundaki bir yazısında VS ile GND arasına bir Shotky bağlanarak bu durumun önüne geçilebileceğinden bahsetmiş.
http://www.firatdeveci.com/dikkat-high-side-gate-driver/
Yazının sonuna doğru

Ben denemek için aynısını uyguladım. Diyot olarak Shotky yerine 1n4148 bağladım. Çalışıyor yine ama normal sürüşte de mosfet sürücüler hafif ısınmaya başladı. Fakat bozulacak kadar değil.

Acaba buna başka nasıl bir çözüm getirilebilir? Örneğin VB ile VS arasına bir TVS bağlamanın faydası olur mu?