Ir2125 - kilka pytań odnośnie zasady działania układu.

[paweltoja]

Witam wszystkich. Mam oto taki układzik:

Układ po podaniu na Wejście stanu wysokiego załącza tranzystor N-mosfet i zapala diodę led. Cs i Vs układu ir2125 zwarte są do masy. Układ w tym przypadku działa poprawnie - gdy mamy "1" na wejściu na wyjściu HO mamy ok. 15V ( napięice równe na Vb).
Drugi schemat przedstawia układ ir2125 jako przełącznik napięcia 24V do obciążenia.

Układ ten nie ma prawa działać,gdyż aby załączyc tranzystor mosfet na jego G( brame) należy podać napięcie większe niż na S( źródło) więc tranzystor się nie otworzy, gdyż napięcie na HO względem masy jest ok: 15V, a na S( źródło) będzie napiecie prawie takie same jak na D(drenie) czyli ok 24 V. W nocie aplikacyjnej mamy taki schemacik:

Ja zrobiłem coś takiego:

Jednak układzik nie działa. Chodzi o to że napięcie na wyjściu HO zawsze powinno być większe od napięcia na S(źródle) , czyli punk Vs powinien być "masą" (napięciem odniesienia do HO).Czyli mierząc napięcie miernikiem między S(źródło) a G(brama) powinno ono wynosić około 15 V. Jeżeli ktoś może pomóc jak wysterować mosfeta który będzie przełączał napięcie 24 V to bardzo dziękuje.

[MDz]

http://www.iele.polsl.pl/elenota/Intern ... r2125z.pdf

To jest układ z bootstrap-em.
Zgubiłeś jeden, bardzo istotny element - kondensator Cb włączony pomiędzy VB a VS, magazynujący napięcie do polaryzacji bramki MOSFET-a.

Przy wyłączonym mosfecie na obciążeniu (LOAD) panuje niski potencjał, zbliżony do masy. W tym stanie kondensator Cb ładuje się przez diodę do napięcia zbliżonego do napięcia zasilania Vcc. Po załączeniu drivera i wysterowaniu bramki MOSFETa, napięcie na jego drenie (potencjał Vs) a zarazem na obciążeniu jedzie gwałtownie w górę. Jednak w ślad za nim podąża w górę Vs a wraz z nim 'podparty' do Vs i naładowany kondensator Cb wyznaczający potencjał Vb (bootstrap). Zatem bramka MOSFETa (zasilana z Vb) będzie wciąż spolaryzowana powyżej potencjału źródła (do poziomu ok. Vb) a tranzystor nie ulegnie wyłączeniu.

Bootstrap jest układem dynamicznym. Będzie działać, ale pod warunkiem, że okresowo zapewnimy warunki do podładowania kondensatora Cb. Tzn:
- Wysterowanie drivera nie może być ciągłe. Co jakiś czas trzeba go wyłączyć, aby uzyskać na wyjściu stan niski (Vs=GND)
- Vs uzyska stan niski pod warunkiem, że będzie miało jakieś połączenie z masą. W tym wypadku wypadku - przez rezystancję obciążenia Rload. Bez obciążenia układ nie zadziała.
- Kondensator Cb musi być _obecny_ i mieć pojemność wystarczającą do podtrzymania napięcia polaryzującego przez cały czas trwania stanu wysokiego na wyjściu.

--
MDz

[Marian B]

Nie będzie żadnego problemu z załączaniem tranzystora jeżeli jego S będzie na masie, a obciążenie podpięte do +zasilania. Taka konfiguracja, jak na schematach jest dobra dla tranzystorów typu p, wtedy tranzystor jest od strony +, a obciążenie od strony masy.

[MDz]

Nie będzie żadnego problemu z załączaniem tranzystora jeżeli jego S będzie na masie, a obciążenie podpięte do +zasilania. Taka konfiguracja, jak na schematach jest dobra dla tranzystorów typu p, wtedy tranzystor jest od strony +, a obciążenie od strony masy.

Nie będzie problemu, o ile:
- nie potrzebujemy obciążenia podłaczonego jednym końcem do masy,
- źródło p-MOSFETa (kluczowanie po stronie zasilania) nie znajdzie się na potencjale np. 400V. Zrealizowanie (na piechotę) szybkiego drivera przesuwającego sygnał sterujący z poziomu Vcc (5...12V) do poziomu zaszumionego 400V wcale nie musi być trywialne.

Poza tym tranzystory n-MOSFET mają potencjalnie lepsze właściwości (większa ruchliwość nośników w kanale).

Właśnie dlatego opracowano specjalizowane drivery 'high-side' zdolne do niezawodnego wysterowania n-MOSFETów (lub IGBT) włączonych w górnej gałęzi - tzn. od strony wysokonapięciowego zasilania.

--
MDz

[paweltoja]

Bardzo dziękuje za odpowiedź. Jeżeli chodzi o brak kondensatorka między Vb i Vs to przepraszam, ale zapomniałem go wstawić na schemacie, w wersji testowej ma on wartość 100pF.Zaktualizowany schemat przedstawiam poniżej:

Jeżeli chodzi o wysterowanie drivera - to na testach z diodą led, układ wysterowywał mosfeta ponad 5 minut, po tym czasie nie przerowadzałem dalszych testów. Oczywiście jeżeli będzie potrzeba zwiększe wartość kondensatora C1.
Jeżeli chodzi o :
1)obciążenie - jest i będzie zawsze podłączone.
2)kondensator Cb to tak jak napisałem zapomniałem go narysować na schemacie.
3)zmiane mosfeta na kanał P - obciążenie musze mieć podpięte pod minus zasilania, więc nie wchodzi to w gre.

Układ dalej nie chodzi ale mam jeszcze pytanko - czy mogę podłączyć układ tak jak na rysunku poniżej?:

Czyli pozbywam się rezystora RS, natomiast Vs podłączam bezpośrednio do S(źródła N - mosfeta). Cs podłączam bezpośrednio do masy zasilania. Rozumiem to tak, że w tym przypadku pozbywam się po prostu ograniczenia prądowego układu? Pozdrawiam i dziękuje za zainteresowanie i pomoc.

[tg3a]

Moim zdaniem (może inni, bardziej doświadczeni mnie poprawią) nie powinno się podłączać Cs do masy, gdyż w warunkach włączenia napięcia wyjściowego napięcie na Cs będzie mniejsze niż Vs-0,3V, a zgodnie z danymi katalogowymi w dziale "absolute maximum ratings" nie powinno. Uważam, że w sytuacji, gdy nie chcemy mieć ograniczania prądu, Cs trzeba po prostu zewrzeć z Vs.
Jeśli chodzi o przyczynę niedziałania - nie mam pojęcia. Pewnie próbowałbym coś pomierzyć miernikiem uniwersalnym (zakładając, że nie mam dostępu do oscyloskopu). Może, zwiększając w miarę potrzeby pojemność kondensatora w celu wydłużenia stałej czasowej, zmierzyć, czy napięcie Vb "podskakuje" przy próbie włączenia poprzez podanie dodatniego napięcia na wejście?
A gdyby tak powtórzyć próby w początkowym układzie bez bootstrap'u? Może "w międzyczasie" Ir2125 uległ uszkodzeniu?
Ale zostawiam pole dla osób o większym doświadczeniu - na pewno poradzą mądrzej.
Pozdrowienia.

[paweltoja]

Witam ponownie. Pokombinowałem troche z układem - zmodyfikowany schemat przedstawiam poniżej:

Podłączyłem Cs z Vs i dałem to na S(źródło) N-mosfeta. Na wejście IN podaje napięcie zasilania poprzez naciśnięcie Switcha. Następnie dokonałem kilku pomiarów.
Okazało się że zmieniając kondensator C1 (między Vb a Vs) na 100uf mogłem dokonać pomiarów miernikiem uniwersalnym( wykorzystywałem do tego funkcję hold miernika).
Wcześniej impuls wyjściowy na obciążeniu był za krótki bym mógł go zmierzyć. Okazuję się że układ działa - jeszcze nie tak jakbym chciał ale działa. Dla pojemności C1= 100uf impuls wyjściowy trwa ok 1s. Napięcie zmierzone na HO w momencie włączenia to ok 33 V względem masy. Nie wiem natomiast dlaczego cały czas na wyjściu HO mam napięcie ok 1,2V - nawet jeżeli nie podaje nic na wejście In układu. Inną sprawą jest fakt, że chciałbym zrobić sterowanie układem nawet dla sygnału o wypełnieniu 100%.
Poszukałem troche w necie i znalazłem sposób na doładowywanie kondensatora w czasie gdy na wejście podajemy sygnał o wypełnieniu 100%. Schemat przedstawiam poniżej.


Jak widać jest to układ Ne555 który doładowuje kondensator w czasie gdy HO = "1" przez długi czas. Układu jeszcze nie zmontowałem ale mam pytanie czy może ktoś już coś podobnego robił i czy będzie to chodzić. No i będe wdzięczny za pomoc w eliminacji tych 1,2 V na H0 w stanie "0"

Pozdrawiam serdecznie.
Paweł.

[tg3a]

Powiem prawdę, że nie wiem, skąd te 1,2V. W myśl danych katalogowych powinno być nie więcej, niż Vs+0,1V, a w stanie wyłączonym przecież Vs=0. Ale może przyczyna leży w tym, że to wyłączenie nie jest całkowite, bo w Twoim układzie wejście wisi w powietrzu, gdy nie podajesz nań zasilania 15V. Dołącz równolegle między wejście a masę jakiś rezystor (może być duży, aby nie obciążał praktycznie źródła zasilania - jego wielkość wpływa na szybkość wyłączania, która przypuszczalnie nie jest dla Ciebie specjalnie istotna). Inne rozwiązanie to przełączanie nóżki wejściowej między napięciem zasilającym a masą.
Co do układu z NE555, to nie mam prawie żadnych doświadczeń, ale wydaje się być dobry. Jednak lepiej będzie, gdy wypowie się może również ktoś z bardziej doświadczonych elektroników na tym forum.
Pozdrowienia

[paweltoja]

Witam ponownie.
Jezeli chodzi o wiszące wejście IN to nawet po zwarciu go do masy - na wyjściu HO jest nadal ok: 1,2 V. Jeżeli chodzi o układ z pompą to jeszcze go nie uruchomiłem. Dziękuje za zainteresowanie tematem - po uruchomieniu układu (wraz z Ne555) napisze jak to działa. Problem 1,2 V dalej występuje - po wymianie scalaczka (tak na wszelki wypadek) też. Pozdrawiam.
Paweł.

[paweltoja]

Witam.Zmontowałem układ z Ne555 jednak nie śmiga. Nie wiem jeszcze gdzie zrobiłem błąd ale chciałem dopytać o jedną rzecz - czy żeby obejść problem ciągłego doładowywania kondensatora można zrobić coś takiego?:

Vb podłączone do zewnetrznego zasilania +30V.
Kondensator między Vb a Vs usuniety.
Pozdrawiam
Paweł