PWM-Problem

[Hightech]

BC337 ist NPN
BC556 &BC557 sind PNP

Ah Sorry ich meinte 327, PNP natürlich.
Diese Nummern ...

[Bastelbruder]

Es könnte sein daß bei einem 100 mA-Transistor die bremsenden Kapazitäten achtfach kleiner sind als bei einem solchen für 800 mA.
Laut diverser Datenblätter aus verschiedenen Epochen und von verschiedenen Herstellern ist das Verhältnis zwar bloß 3 : 8 (pF) bei 10 V, aber der hier interessante Spannungsbereich ist eher 1 Volt. Wenn man die Diagramme genauer betrachtet, scheint der dickere Transistor auch bloß bis 500 mA brauchbar zu sein.

Igorismus ist in manchen Fällen einfach nicht von Vorteil.

Achja ... Der 2N3055 ist tatsächlich als rauscharmer Eingangstransistor für MC-Vorverstärker geeignet. Aber er braucht dafür etwas mehr als 100 µA Betriebsstrom.

[Hightech]

Es könnte sein daß bei einem 100 mA-Transistor die bremsenden Kapazitäten achtfach kleiner sind als bei einem solchen für 800 mA.

Ich hatte nicht erwartet das es einen so großen Einfluss hat im pF Bereich, bei der Sichtung der Datenblätter war mir nicht ersichtlich warum das mit dem 327 nicht gehen soll, da die Diagramme ungefähr gleich waren bei ic 10mA und der hje ja auch ca. stimmt.

Achja ... Der 2N3055 ist tatsächlich als rauscharmer Eingangstransistor für MC-Vorverstärker geeignet. Aber er braucht dafür etwas mehr als 100 µA Betriebsstrom.

Dann braucht er einen Vorvorverstärker.

[Bastelbruder]

Das Spannungsrauschen von Vorverstärkertransistoren ist hauptsächlich eine Funktion der versteckten Widerstände in Basis und Emitter. Und da (bei extrem niederohmigen Eingängen) schlagen sich Leistungstransistoren ganz gut.

Nicht nur die hfe-Kurven sind interessant, beim Thema Geschwindigkeit sind die Kurven "Current−Gain − Bandwidth Product" relevant. Unser Transistor rennt mit 0..4 mA. Bei 2 mA kann der Kleine 130 MHz und der Große 60 MHz, wohlgemerkt bei Leistungsanpassung. Und daß der große Transistor niederohmiger angesteuert werden muß dürfte klar sein.

Der Punkt "Sättigung" ist ein Sonderthema, mit der Schottkydiode wird zwar das Allerschlimmste verhindert aber dicht dran passieren eben doch Dinge die nicht so einfach zu erklären sind. Die bessere Originalvariante ist die Baker-Clamp, aber da steigt der Aufwand.

[E_Tobi]

Oder man bewirft das ganze einfach mit Geld...

https://www.silabs.com/documents/public ... Si87xx.pdf

Gut, bei einem 5kHz-Rechteck ein wenig übertrieben, das muss gehen mit Optokoppler...und, wie gesagt, du darfst den Duty eh nicht auf 0 zusammenfahren, sonst gehts nimmer...

[Hightech]

Also wirklich, ich kapier es einfach nicht.
Mit einer Last von 80 Ohm gehts ohne Qualmwolken, eine 100W Glühbirne killt die Schaltung.

Irgendwie habe ich den Eindruck, der Treiber schafft die Gatekapazität nicht weg, die Spannungkurven am Gate sind ziemlich rund.
Wo kann denn jetzt noch das Problem liegen ?

Eingangsignal des IR2117:




Spannung am Gate


Strom durch den Gatewiderstand:




Spannung am Source mit Lampe als Last


Spannung am Source mit 80Ohm Widerstand:

[Bastelbruder]

An den letzten Abbildungen sind leider die Spannungspegel nicht zu erahnen. Weder null noch Umax. Aber der dünne Peak bei Lampenlast ist offensichtlich nicht so wie's der Erfinder gedacht hat.
Daß ein 230V 100W Leuchtobst abhängig von der angelegten Betriebsspannung Widerstandswerte zwischen (ungefähr) 529 Ohm (hell) und 50 Ohm (dunkel) hat ist wohl bekannt. Und wenn die Drossel ihre Ladung nicht los wird, dann könnte es sein daß irgendwelche Spannungen überschritten werden. Ist der Delinquent aktuell ein IGBT ohne eine antiparallel geschaltete Diode?

[Hightech]

Ah, sorry die Werte hab ich abgeschnitten

Es ist ein Mos-Fet mit Diode, IRFPC50.

[Hightech]

Achso, die letzen Bilder sind mit 10:1 Taskopf gemacht, sonst wurden die Einstellungen nicht verändert.

[E_Tobi]

Da würde ich Bastelbruder beipflichten, irgendwas ist da faul.

Zu rund ist das nicht, würde ich sagen. Der FET ist ab ~8V voll durchgesteuert, da wos rund wird ist eigentlich alles schon gelaufen. Zumal sich die Rundheit in hohen Schaltverlusten äußern würde und der FET langsam abkochen müsste. Da ist etwas anderes im argen. Kannst du mal ein Foto vom aktuellen Aufbau machen? Hast di die Diode versetzt und einen Kondensator direkt an FET/Diode über den Eingang gemacht? Kannst du ein Overlay von der Gatespannung und der Source-Spannung machen?
(Edit:Weshalb hast du die Schaltfrequenz jetzt so stark hochgezogen? Wie sind eigentlich die Daten der Drossel inzwischen?)

[Hightech]

Ich mach morgen mal ein Gate/Source Overlay.

Die Frequenz habe ich so hoch gezogen, da sonst die Drossel zu gewaltig wird.
Die Drossel hat jetzt 240µH.

[Hightech]

A: V Gate 10:1 2V/Div ? (MIST! Oszi ist schon aus, Einstellung wieder vergessen)
B: V Source 10:1 10V/DIV

Leuchtobst 100W


Ohmscherwiderstand 600W:

[Bastelbruder]

Langsam kriegen wir das raus...

Ich hab mal in rot die Einschaltzeiten vom FET (oben) und Diode (unten) eingezeichnet, dazwischen ist der Ausschwinger weil die Drossel leer ist. Die Periodendauer ist ungefähr 3 µs entsprechend 300 kHz, das paßt zu 1 nF Ausgangskapazität des FET zusammen mit den 240 µH.
Das Drossel-Lade-Entladeverhältnis ist (Voraussetzung Drossel nicht gesättigt) etwa 3:2, also dürfte die Ausgangsspannung bei 3/5 der 400V = 240 Volt liegen.
Warum der Ausschwinger seine Nullinie aber nicht bei 240 Volt hat, kann ich mir nicht ganz erklären. Oder schafft die Kapazitätsdiode im FET soo heftig?
Während der Einschaltzeit steigt der Strom in der Drossel von null auf (160V, 240 µH, 4.5µs) = 3 A, in 3 µs baut sich der Strom wieder ab. Während der 3.7 µs Ausschwingzeit fließt effektiv kein (nennenswerter) Strom Richtung Ausgang. 1,5 A x 7.5 / 11.2 = 1,0 A Ausgangsstrom. Bei 240 Volt.
Hat die Lampe wirklich 100 Watt?

[Bastelbruder]

Inzwischen bin ich zur Überzeugung gelangt daß der FET nicht ein IRFPC50A sein kann, die veraltete Pollin-Variante ohne A paßt besser zu den benötigten Kapazitätswerten beim Ausschwingen.
Dann ist wieder mal die Spule in der Sättigung, allerdings nur bei der "unproblematischen" Konstellation mit 80 Ohm Last.

Vielleicht macht es Sinn, tatsächlich doch mal den Stroom zu messen, beispielsweise am kalten Ende des Ausgangskondensators.
Die gerade Linie ist eindeutig Sättigung der Drossel, während dieser Zeit dürfte der Strom deutlich über den gewünschten Grenzwert ansteigen, vermutlich verdeutlicht der ESR des Eingangskondensators das Bild, der FET kann nicht soo hochohmig sein. Auch auf der Ausgangsseite (am Ausgangskondensator) sollte der Sägezahn sichtbar werden. Ich hab meine Abschätzung mal unten eingezeichnet.
Weil die Drossel beim Beginn des Einschaltens noch nicht leer ist (das deutet auf eine Ausgangsspannung deutlich unter 150 Volt) fließt während des Einschaltens schon Strom und führt zu der Rundung am oberen Ende der Anstiegsflanke.
Und weil die umgesetzte Leistung geringer ist als mit der 250W-Birne (?) könnte auch die Eingangsspannung etwas höher sein.

Ich hab mir mal einige PFC-Drosseln aus aktuellen PC-Netzteilen angesehen, die haben fast alle 680 µH auf T106 oder 1,2 mH auf T130.

[ferdimh]

Mich macht noch schwer stutzig, dass der Sinusnachschwinger so krumm ist. Klar, er ist richtig rum krumm, wie man es von der Ausgangskapazität des Schaltdings erwarten würde, aber mir erscheint das etwas viel (ebenso die Amplitude - die ist so nah am theoretischen Maximum, dass da fast keine Dämpfung sein dürfte), dass ich noch irgende Form der Selbsterregung vermuten würde.

[E_Tobi]

Edit:Hinfällig, die Skalierung stimmt nicht.

[Bastelbruder]

Die Aus-Schwing-Kreisgüte könnte durchaus einen Wert von 50 haben. XL = XC bei 300 kHz ist etwa 500 Ohm, 10 Ohm Gesamtwiderstand in Spule und den beiden Elkos ist vorstellbar.

[ferdimh]

Da kommt aber noch der Parallelwiderstand der verlustbehafteten Sperrschichtkapazität obendrauf...

[Bastelbruder]

Weil die variablen Kapazitäten in den ordinären (Französich ist per se unanständig) Halbleitermodellen grundsätzlich vernachlässigt werden, habe ich da mal was mit einer Kapazitätsdiode probiert. Die Kapazität der BB640 war natürlich etwas zu klein, also wurde deren Kapazität mit 50 multipliziert. Die Spannungen sind ebenfalls an die Diode angepaßt.

Und, ei gugge da, die Kurve ist realistisch.

ausschwinger.png (8.86 KiB) 1568 mal betrachtet

Bloß die DC-Ausgangsspannung sollte deutlich höher sein als die oben geschätzten Werte, da hatte ich natürlich den Sättigungsstrom bei der Summenbildung vergessen. Inzwischen tippe ich auf weit über 20 Ampere.

[xoexlepox]

Inzwischen tippe ich auf weit über 20 Ampere.

Der Verlauf von Pulsströmen dieser Größenordnung müsste recht problemlos mit einem Tastkopf über einem Sück Leiterbahn sichtbar zu machen sein. Etwas eklig wird dabei allerdings der Einfluß des "Massedraht" am Taskkopf. Oder einfach nur ein paar Windungen Draht direkt an den Tastkopf anschließen, und damit in der Nähe der betroffenen Leiterbahnen "suchen"?

[Hightech]

Ok. Ich werde mich bessern und ordentliche Messergebisse liefern!

Zuvor muss ich das gelöt aber noch auf einen Kühler setzen, sonst schmilzt das gleich.

Ich mache also nochmal die Messungen mit Ohm und mit Lampe, richtig Skaliert.
Drosselstrom messen ist kein Problem, Messzange habe ich.
Den Differenztastkopf muss ich mal prüfen ob der mit der Frequenz klar kommt und wie hoch die Impedanz davon ist.

Welche Werte soll ich genau aufnehmen?

[Hightech]

Ein paar Maßnahmen seit dem letzten Versuch:
Leiterbahnquerschnitt auf 1,5mm² erhöht.
Glimmerscheiben statt Silikon unter die TO-247 Gehäuse
Den Kühlkörper musste ich mit GNA(Powerground) verbinden, sonst hatte ich starke Schwingungen, je nach dem wie stark ich die TO-Gehäuse festzog.
Kann ich den Kühlkörper "virtuell, schwimmend" an GNDA anbinden, so das nur das HF verschwindet aber sonst keine "Stromverbindung" entsteht ?

Danach hab nochmal gemessen, die Einstellungen sind 5µs/div A: 100V/div B: 1A/div.

Zuerst die Nulllinien


Widerstand 80Ohm:



Lampe 100W:




Das die Drossel in die Sättigung geht kann ich nicht erkennen, oder liege ich falsch?

Was ich auch seltsam finde, das die Spannung am Source -10V unter Null geht, wie kommt das, ist das die Versorgungspannung vom Gate-Treiber ?

Hier der Verhau:

[E_Tobi]

Hi,

ist jetzt die Schaltung von oben, in "grün" aktuell? Wenn ja, stimmt das dass der Opto nun ein 6N135 ist?
Wenn ja solltest du dem In-Pin vom IR2117 auf jeden Fall noch einen Pulldown und einen kleinen Filter-Kondensator verpassen. Dann verschwinden vielleicht auch die ungewollten Einschaltvorgänge jedes mal wenn der Drosselstrom umdreht. (Edit: Oh, und ich glaube du hast die Kathode der Fotodiode auf den falschen Ground gelegt? Oder täusche ich mich?)

Zu den -10V - Hast du die Kanäle vielleicht AC-Gekoppelt? Sind deine Tastköpfe sauber abgeglichen und zusammen mit dem Oszi tauglich für die Frequenz? Wo ist da die 0-Linie, ich kanns nicht entdecken...
(Noch ein Edit: Wo klemmst du GND von den Tastköpfen an, wenn du die -10V misst?)

[Bastelbruder]

Die Zusatz"impulse" sind eindeutig Ausschwinger symmetrisch zur Nullinie, also unschädlich. Da muß man nicht weiter nach Fehlern suchen.
Die Minus 10 Volt sind eher bedenklich, eigentlich sollte D8 das verhindern bzw. auf maximal -1 Volt klemmen.

Den Kühlkörper auf Powerground zu legen ist keine schlechte Idee, die Isolationen müssen das bloß aushalten.

Was ist diese DGH301600 für eine komische Diode?

[ferdimh]

Die Minus 10 Volt sind eher bedenklich, eigentlich sollte D8 das verhindern bzw. auf maximal -1 Volt klemmen.

Sind die evtl ein falsch kalibrierter Tastkopf?

[Hightech]

Den Kühlkörper auf Powerground zu legen ist keine schlechte Idee, die Isolationen müssen das bloß aushalten.

Die Glimmerscheiben sollten das doch wohl mitmachen ?

Was ist diese DGH301600 für eine komische Diode?

Das ist eine Dwhd-Diode.
Die war halt da, von denen hab ich noch ein paar über.

[Hightech]

Hi,
ist jetzt die Schaltung von oben, in "grün" aktuell? Wenn ja, stimmt das dass der Opto nun ein 6N135 ist?
Wenn ja solltest du dem In-Pin vom IR2117 auf jeden Fall noch einen Pulldown und einen kleinen Filter-Kondensator verpassen. Dann verschwinden vielleicht auch die ungewollten Einschaltvorgänge jedes mal wenn der Drosselstrom umdreht. (Edit: Oh, und ich glaube du hast die Kathode der Fotodiode auf den falschen Ground gelegt? Oder täusche ich mich?)

Nein, ich hab die Optokoppler-Bastelbruderlösung eingebaut.

Zu den -10V - Hast du die Kanäle vielleicht AC-Gekoppelt? Sind deine Tastköpfe sauber abgeglichen und zusammen mit dem Oszi tauglich für die Frequenz? Wo ist da die 0-Linie, ich kanns nicht entdecken...
(Noch ein Edit: Wo klemmst du GND von den Tastköpfen an, wenn du die -10V misst?)

Nein, DC gekoppelt. Der Masse-Messpunkt ist GNDA.
GNDA habe ich jetzt auf der Platine in 1,5mm² ausgeführt, also auch da kein Spannungsabfall.
Ich hatte auch geschaut, das die Spannung richtig angezeigt wird.
Die Nulllinie ist im ersten Bild zu sehen, die "Null-Linie" sinkt mit zunehmendem Strom noch unten, bei ca. 5A hab ich da -10V.

[Bastelbruder]

Die Nulllinie läßt sich auch mit einer schnellen Diode UF4007 Kathode nach oben, einem RC-Glied 100n |100k und einem daran angeschlossenen DC-Voltmeter testen. Da kommt dann bloß minus ein halbes Volt zu wenig raus. Wenn die Diode tatsächlich so hochohmig wäre, müßte man die Schräge vom abnehmenden Spulenstrom sehen können. Da ist mit Sicherheit der Tastkopf nicht ganz korrekt.

[inse]

Beruflich hatte ich mit einem ähnliche Design zu tun, da haben wir auch Probleme an dieser Stelle untersucht.
Vermutlich verreisst es das Potential am Punkt VS im Freilauf soweit ins negative, daß der Gate-Driver ge- bzw zerstört wird.
Schau mal im Datenblatt, da findet sich eine Fußnote "Logic state held for VS of -5V to -VBS"
In unserem Design wurde der VS Pin zum Source hin mittels 4,7 Ohm entkoppelt und eine ultraschnelle Klemmdiode direkt am Gate Driver nach Masse plaziert.
Leitungsführung ist bei so einem Design mehr als kritisch.
Die Gatespannungs Messung erscheint mir unplausibel, man sieht gar kein Miller Plateau - wie ist da genau die Anbindung des Tastkopfes gemacht?
Der Masseclips am Tastopf ist bei solchen Messungen ungeeignet, besser ist mit einer Massefeder (so kurz wie möglich, also) eine lokale Masse zu kontaktieren.
Es scheint Gatestrom während des ganzen Pulses zu fließen, entweder ist die Messung Sche***, oder der Gate-Widerstand passt evtl. nicht zur Gate-Kapazität.

[Hightech]

Kann ich den GNDA mit einem MKS4 0,22µF an den Kühlkörper koppeln, welcher am Potentialausgleich hängt oder komme ich dann in die HF-Hölle?
Der GNDA geht auch in das 12V Schaltnetzteil, dort ist GND ja sicher auch mit einem Kondensator auf Masse gekoppelt.
Des Weiteren geht der GNDA auch in den PV-Wechselrichter, dort wird er über eine Sicherung auf Masse gezogen.
Ich hoffe das geht gut.
Ich werde wohl den Oszillografen mit in den Keller nehmen um zu schauen, wie es in der Wirklichkeit aussieht.

Es scheinen folgende Maßnahmen zum jetzt erst mal stabilen Zustand geführt haben, der Kühlkörper wird auch lange nicht mehr so warm wie vorher:
PWM macht ein Atmel statt der Raspi, den kann man dafür vergessen.
Frequenz auf 100kHz.
Ordentliche Drossel
Leiterbahnführung den Design-Rules angepasst, Leiterbahnquerschnitt maximiert.
Optokoppler beschleunigt.
Spannungsquellen-Kondensator eingebaut.
Kühlkörper an GNDA angekoppelt.
Glimmerscheiben statt Silikon-Pads verwendet.


Vielen Dank an Euch alle!

[Sir_Death]

...
PWM macht ein Atmel statt der Raspi, den kann man dafür vergessen.
...

nur nicht wieder vergessen für die nächsten Projekte
Raspi ist meiner Meinung nach zu 99% nur für Software-spielerein geeignet. Wenn Hardware, dann Arduino. Den kannst du dann per USB an den RASPI hängen, und der RASPI macht dir den Webserver.

[Fritzler]

Die dümmste Lösung, die ich je gelesen habe!

Der SPI, I2C und UART des RasPI sind wunderbar nutzbar zur Kommunikation.
Wenn man auf den Registern selber klimpert, dann geht auch der Hardware PWM super.
Die Libs nutzen das nur nicht, weil da der Audioausgang drauf liegt.

Genau an diesen SPI oder I2C hängt man dann ein FPGA/ARM/AVR, der die Lowlevel/Realtime Funktionen ausführt auf Befehl vom RasPI.

Das ist dann schön kompakt ohne Kabelgeraffel ala USB und extra Strom, die 3,3V/5V kannste dir nämlich auch über den GPIO Header klauen (wenn mans mitm Strom nicht übertreibt). Oder den RasPI auch direkt darüber speisen (nur über die 5V!).
Sieht dann so aus:
http://fritzler-avr.de/gallery/main.php ... _3618k.jpg

--> Hightech machts genau richtig!

[Sir_Death]

Egal wie du die beiden zusammenhängst - einig sind wir uns wohl, dass es keinen Sinn macht, den RASPI die Lowlevel Dinge direkt machen zu lassen, sondern dass dort ein AVR/ARM und Konsorten besser geeignet sind.

[E_Tobi]

Die Nulllinie ist im ersten Bild zu sehen, die "Null-Linie" sinkt mit zunehmendem Strom noch unten, bei ca. 5A hab ich da -10V.

Ich glaube dabei an auch einen Messfehler, -10V würde der IR nicht mitmachen. Wie gesagt, prüfe mal den Tastkopf-Abgleich mit einem "bekannten" Rechteck. Gerade bei ein paar hundert Volt fehlts da schnell um 10V.
So lange der IR nicht in die Luft fliegt ist an der Stelle auch kein massives Problem, würde ich sagen. Die IR-Treiber sind da eh recht robust, meiner Erfahrung nach. Von denen hab ich noch keinen kaputt bekommen, ohne dass vorher die FETs kaputt gewesen wären.
Bei manch anderen Herstellern ist das anders.

Kann ich den GNDA mit einem MKS4 0,22µF an den Kühlkörper koppeln, welcher am Potentialausgleich hängt oder komme ich dann in die HF-Hölle?

MKS würde ich da nicht nehmen, da sollte wenn dann ein entsprechender Kondensator hin.
Auch die Halbleiter musst du gut isolieren, vor allem wegen der Kriechstrecken um die Beine und die Schrauben...und auch die Abstände von der Kühlkörperbefestigung zum Kupfer der Platine müssen ausreichend sein.
Da wird ja dann im Endeffekt der PV-String gegen PE isoliert, wenn alles beisammen ist, oder? Ich weiß nicht welche Anforderungen es da genau gibt, im Solarbereich...

Frequenz auf 100kHz.
Ordentliche Drossel

Du könntest mal die Drossel auslöten und messen bei welchem Strom sie sättigt wenn sie heiß ist. Dementsprechend würde ich dann die Schaltfrequenz lieber wieder etwas niedriger wählen.
Der Treiber ist für den Mosfet ein wenig schwächlich auf der Brust...Wenn das stimmt was Bastelbruder vermutet, und die Oszillationen wirklich nur Ausschwingen sind, läuft die Drossel noch ziemlich verlustarm im Betriebspunkt.
Die könnte man evtl noch weiter aussteuern, und sich so Verluste sparen.
Dazu kommt noch, im Endeffekt wirst du nach deiner Beschreibung ohnehin immer bei sehr hohen Dutycycles umheroperieren, weil du ja nicht viel Luft zur unteren Schwelle des WR hast, das heißt der Ripplestrom wird ohnehin recht klein sein.

[ferdimh]

Egal wie du die beiden zusammenhängst - einig sind wir uns wohl, dass es keinen Sinn macht, den RASPI die Lowlevel Dinge direkt machen zu lassen, sondern dass dort ein AVR/ARM und Konsorten besser geeignet sind.

Ich bin mir da garnicht so einig... wenn man bereit ist, Kernelmodule zu bauen kann man mit einem *Pi (bisher nur mit Bananen getestet) einen Haufen Kram zaubern, der mit nem externen Controller erheblicher Mehraufwand wäre.
Ein bombensicherer Kommunikationskanal zwischen zwei Controllern (Pi und Nichtpi) ist garnicht mal so einfach. Und wenn man tiefer in die Trickkiste greift, baut man sich schnell die gleichen Probleme, die der Pi auch so gehabt hätte (Kommunikation bindet Rechenzeit, die man nicht für Echtzeitgedöhns hat).
Bei den Mehrkernern kann man sich sogar einen Kern vollständig für seine Spezialaufgaben krallen (das geht übrigens auch auf x86).

[Hightech]

Schande, Schande, Schande, Klingeling!

Ich hab am Gate gemessen, daher die -10V! *Schäm*

Heute ordentlich zweimal einen geballert bekommen, 400V zecken gewaltig!
Wieso in aller Welt zwei mal?
Tja, der erste Schocker kam total unvermutet, ich wollte was anlöten, hatte den Regel-Trenn auch runter gestellt.
Ich nahm das Lötzinn in die Hand und den Lötkolben und es wird schmerzhaft, ich konnte nicht herleiten wo das her kam.
Also nochmal genau geschaut ob noch was drinsteckt. Nix war an.
Sehr seltsam, also nochmal Lötkolben zur Hand und das Lötzinn hochgenommen, oben dann wieder volle Kanne Spannung.

Oh, man! Das schmerzt.

Was war geschehen?
Der Kühlkörper hatte 400V und der Lötdraht ist beim Hochnehmen an den Kühlkörper gekommen und anscheinend ist der Weller am Griff leicht leitfähig.

Aber wo kommen die 400V gegen Erde her am Kühlkörper? Es ist doch am Trenntrafo!

Beim festziehen des FET hat es wohl Alu-Abrieb von der Befestigungsschraube durch die Glimmerscheibe gedrückt. Also standen die 400V vom Eingangskondensator am Kühlkörper.
Das Oszi hat den GNDA auf Erde gezogen und somit hatte ich dann wohl -400V am Kühlkörper.
Das habe ich herausgefunden als ich den Kühlkörper geerdet hatte und des unter dem FET geknallt hat.

Ein kleines Problem habe ich, wie schon erwähnt wurde startet die Schaltung ohne Last nicht, ich habe schon einen Widerstand 92kOhm von VS nach Masse gezogen, aber das
funktioniert nicht.
Wie kann ich das lösen ?

[Bastelbruder]

Das ist das Manko der Highside- "Selbstversorger". Entweder ein zusätzlicher Schalter (FET) parallel zur Diode der den Ausgang auf null zieht und damit den bootstrap-kondensator füllt - das geht vermutlich nicht weil das die Ausgangsspannung kurzschließen würde. Oder die Anlaufspannung (8V) zum Anlauf per 1:1 Mini-Trafo, zwei Kondensatörchen primär und sekundär in Reihe zur Wicklung und zwei Dioden beispielsweise aus einem 5V-Rechteck vom Kleinhirn erzeugen. Da wird prinzipiell bloß der Standbystrom des Treiberchips benötigt, nach dem ersten Impuls geht das Teil wieder normal.

[E_Tobi]

Wie gesagt, wenn du wirklich beim Buck bleiben willst würde ich auf einen isolierten DC/DC zur Versorgung setzen.
Kostet ein paar Kröten, dürfte aber mit Abstand am stressfreisten ablaufen. Die paar pF Koppelkapazität die hier mitgebracht werden fallen meist nicht ins Gewicht.
Dafür kannst du dann alle Grenzen ignorieren, sowohl 100% Duty als auch Leerlauf.

[xoexlepox]

...den RASPI die Lowlevel Dinge direkt machen zu lassen, sondern dass dort ein AVR/ARM und Konsorten besser geeignet sind.

Ich bin mir da garnicht so einig...

Solange die "Steuerung" läuft, sollte das der Hardware ziemlich egal sein. Aber was ist bei/nach "Powerfail"? Ein µC ist meist recht schnell bei der Initialisierung der Ausgangsports. Wie sieht das beim RasPi mit den GPIOs beim Bootvorgang (der ja durchaus ein paar Sekunden dauern kann) aus? Ich habe es noch nicht ausprobiert, aber ein "ON" auf einem GPIO für ein paar Sekunden könnte m.E. so manche Schaltung abbrennen lassen Dabei hilft dann auch kein trickreiches Kernelmodul mehr Gibt es Spezifikationen, wie sich die GPIOs eines RasPi's beim Powerup/Bootvorgang (oder auch Shutdown) verhalten?

[Hightech]

Wie gesagt, wenn du wirklich beim Buck bleiben willst würde ich auf einen isolierten DC/DC zur Versorgung setzen.
Kostet ein paar Kröten, dürfte aber mit Abstand am stressfreisten ablaufen. Die paar pF Koppelkapazität die hier mitgebracht werden fallen meist nicht ins Gewicht.
Dafür kannst du dann alle Grenzen ignorieren, sowohl 100% Duty als auch Leerlauf.

Ach sowas hab ich in der Schublade.
Hier hab ich einen TMA 1212S der passt doch perfekt.

Ich hatte angenommen, das diese High-Side Treiber einen Wandler an Bord haben, das die nur mit dem billigen Kondensator-Aufladetrick arbeiten war mir nicht klar.

So, ist eingebaut und es geht!
Danke für den Tipp.

[E_Tobi]

Ich hatte angenommen, das diese High-Side Treiber einen Wandler an Bord haben

Das ist der nächste Schritt, kommt schon noch.

[Fritzler]

Natürlich gibts da Vorschriften.
Die GPIO haben Pullups und Pulldowns beim Bootup:
https://elinux.org/RPi_BCM2835_GPIOs

Und wenn dus rchtig derb willst, dann kannste im Devicetree die Initzustände der Pins ändern.
Dann werden die recht früh beim Linux Bootup gesetzt:
https://www.raspberrypi.org/documentati ... uration.md

Ich hatte angenommen, das diese High-Side Treiber einen Wandler an Bord haben, das die nur mit dem billigen Kondensator-Aufladetrick arbeiten war mir nicht klar.

? Das Datenblatt zeigt den IC doch ziemlich nackig.
Da ist keine Ladungspumpe reininterpretierbar.

[xoexlepox]

Natürlich gibts da Vorschriften.

Danke! Diese "Kniffe" kannte ich bisher noch nicht, und habe daher immer "Hardware" verwendet, um evtl. auftretende "seltsame Zustände" der GPIOs zu verhindern.

[E_Tobi]

Entscheidend ist der Zustand der Pins beim anlegen der Spannungsversorgung.
Ich hatte einige Schaltungen auf dem Tisch bei denen das einfach ignoriert wurde...mit mehr oder weniger fatalen Auswirkungen.

Die meisten MCUs die ich kenne machen im Init-Moment "High Z" an allen Ports. Einige Ports sind aber anders als andere, weil JTAG oder sonst was intern drauf hängt...und das ist so bis die Anwendersoftware den internen MUX umgestellt hat.
Das muss die Schaltung definieren und abkönnen, bis die Software die richtige Config hergestellt hat.
Man darf nicht vergessen dass unter all den schönen abstrahierten Layer immer irgendwo ein Hardware-Kern hängt der erst mal das macht was das Silizium sagt, bevor das Programm losläuft...

[Hightech]

Es ist nicht explodiert!
Jetzt muss es noch geregelt werden.
Urg, das wird noch lustich.
Ein raspi sammelt die Verbrauchs und Erzeugungsdaten. Diese müssen jetzt vom pwmpi gelesen werden. Der pwmpi muss dann das Tastverhältniss so anpassen dass der Verbrauch bei ca. 0W ist.
Durch die fallende Batteriespannung muss immer nachgesteuert werden. Das Mpp vom PV-WR muss ich auch noch raus rechnen.

[E_Tobi]

Nur als Vorschlag:
Ich denke es würde die Regelung stark vereinfachen wenn du, wie im anderen Thread vorgeschlagen, den bisherigen Plan abänderst und einen Boost-Wandler im Current Mode an den Akku-WR (oder direkt an die Batterie, vermutlich besser) hängst. Die PWM-ICs der UCx84x-Serie sind da prädestiniert und sehr schön zu verwenden.

Was du dann hättest wäre eine steuerbare Stromquelle, deren Strom du direkt mit einem DAC steuern kannst.
Die Strombegrenzung durch die implementierte Peak Current Mode Control würde für den WR aussehen wie ein Solarmodul, der MPPT würde sich dementsprechend so einstellen dass der Wechselrichter die Leistung aufnimmt, die du aus den Akkus ziehst.

Das einzige das du dann bräuchtest wären Slope Compensation (einfach einzubauen) und ein analoger Regler außen rum (Ausgangsspannung) falls der WR aufhört Strom aufzunehmen, aus welchem Grund auch immer. Dann muss der DAC überstimmt werden und die Ausgangsspannung kurzfristig direkt geregelt werden.

Oder, als Alternative:
Du machst unten eine Strommessung in deinen Buck rein (Shunt mit Verstärker) und nutzt auch einen UCx84x. Der Buck im Current Mode würde dir auch hier die Drossel in eine Stromquelle verwandeln, und die Regelung vereinfachen (auch wieder Strom per DAC, oder runtergefilterter PWM). Hier bräuchtest du dann ebenfalls eine Slope Compensation auf dem Strommessignal. Ungünstig ist dann der kleine Bereich den du nur zum regeln hast...

Als kleinen "Bonus" hättest du in beiden Versionen den Wandler gegen Überstromereignisse abgesichert. (Edit: Und die PWM-Erzeugung im Raspi würde natürlich komplett wegfallen.)

[Hightech]

Nur als Vorschlag:
Ich denke es würde die Regelung stark vereinfachen wenn du, wie im anderen Thread vorgeschlagen, den bisherigen Plan abänderst und einen Boost-Wandler im Current Mode an den Akku-WR (oder direkt an die Batterie, vermutlich besser) hängst. Die PWM-ICs der UCx84x-Serie sind da prädestiniert und sehr schön zu verwenden. (Edit: Und die PWM-Erzeugung im Raspi würde natürlich komplett wegfallen.)

Ich werde das nächste Projekt sicher mit einem UCx anfangen!
Aber dieses wird vorerst so laufen, es sei denn die Ergebnisse sind nicht akzeptabel.
Ich hoffe trotzdem auf eure Unterstützung, ohne euch lieben Leute wäre ich nicht so weit gekommen!

Die PWM macht ein Attiny 45, der kann das besser .

[Hightech]

Immer noch ohne Explosion, die Regelung auf ca. Null funktioniert relativ gut.




Die 800Ah Blei-Gel werden bis 11,8V entladen und bis 13,8V wieder geladen.
Bevor der Akku nicht wenigstens 12,5V Spannung hat, wird der Wechselrichter nicht wieder zugeschaltet.

Für 250,- habe ich mir ein iBreeze-500-Windrad gebraucht geschossen, das werde ich an den Akku häklen. Mals sehen was das bringt.
Die 296Ah NiCd muss ich jetzt noch integrieren, ein Hochstrom-Lader habe ich für die Teile, leider ist ja die Spannung zu hoch um die NiCd parallel an die BP-Akkus
zu hängen.
Oder ich bau mir nen Buck dafür ...

[Hightech]

Hier der Blick auf den Verhau:

[E_Tobi]

Sehr nice!

Wie hast du die Regelung nun ausgeführt? PWM nachstellen, messen, PWM nachstellen, messen, usw?