MIC3203 als LED Treiber 10A, 32V

engine90 · Beitrag von **engine90** » So 9. Okt 2016, 12:41

Zu meiner konkreten Herausforderung:
Ich will eine High-Tesch hochleitungs LED mit 300W (28-32V, 10A, 22500lm) möglichst effektiv betrieben - PWM Eingang
ist gefordert - deswegen habe ich nach vielen Recherchen den MIC3203 gewält. Dieser tackert ziemlich hoch, kommt mit
kleinen Induktivitäten klar, hat einen PWM Eingang, arbeitet mit einem externen Mosfet und kann bis 42V.
Ist also quasi DIE Eierlegende Wollmilchsau für Hochleistungs LED Treiber.

Kalkuliert habe ich die Rahmenbedingungen Mit dem MIC-Assistor (http://www.led-treiber.de/html/getaktet ... x-Assistor)

Die Kritischen Bauteile habe ich wie folgt ausgewählt:
Shunt von TE mit 18mOhm - TLM3AER018FTE
Speicher Drossel von Vishay mit 10µH - IHLP6767GZER100M11
Mosfet von Infineon mit 75V, 80A und 0.0049Ohm Drain-Sorce Widerstand - IPB049NE7N3 G

Alle Komponenten sollten also von der Belastbarkeit SEHR großzügig dimensioniert sein. Zumindest in meinen Augen.

Die Leiterplatte soll designtechnisch am EVAL-Board angelehnt sein, da viele Leute im Mikrocontroller.net gravierende
Probleme mit anderen Layouts hatten.

Zu meiner Frage: Hat von euch jemand Erfahrungen mit dem MIC3203 und kann mir hierzu noch ein paar Tipps geben??
Für antworten und Anregungen in jeder Richtung bin ich euch sehr dankbar!

avion23 · Beitrag von **avion23** » So 9. Okt 2016, 13:51

Was ist deine Stromversorgung? Wie viel Kabel ist dazwischen?

Buck / boost?

engine90 · Beitrag von **engine90** » So 9. Okt 2016, 13:59

Eingesetzt als Buck - Versorgungsspannung kommt fertig gleichgerichtet und geglättet von einem potenten Ringkern mit ca. 34-35V DC, 350VA - Die Anschlussleitungen sind vermutlich ca. 15-20cm lang (Versorgungsplatine bis zur MIC Platine)

Bjoern · Beitrag von **Bjoern** » So 9. Okt 2016, 14:33

Bei der hier vorliegenden Spannungsdifferenz würde ich das linear regeln... Je einfacher eine Lösung desto gut.

ferdimh · Beitrag von **ferdimh** » So 9. Okt 2016, 14:42

Ich will eine High-Tesch hochleitungs LED mit 300W (28-32V, 10A, 22500lm) möglichst effektiv betrieben - PWM Eingang
ist gefordert - deswegen habe ich nach vielen Recherchen den MIC3203 gewält. Dieser tackert ziemlich hoch, kommt mit
kleinen Induktivitäten klar, hat einen PWM Eingang, arbeitet mit einem externen Mosfet und kann bis 42V.
Ist also quasi DIE Eierlegende Wollmilchsau für Hochleistungs LED Treiber.

Die eierlegende Wollmilchsau="kann nix richtig".
Außerdem: Was macht eigentlich einen LED-Treiber so besonders? Das ist auch nur nen Schaltnetzteil! Man kann das ganze Repertoire an SNT-ICs benutzen.

Grob Überdimensionieren und hohe Schaltfrequenz widersprechen sich grundsätzlich. 34-35VDC aus Ringkern erscheint mir sehr sportlich. Wenn ich da sinnvolle Netzspannungsvariation draufrechne sind das schon 30-38V + Ripple... Das wird arscheng. Und höhergehen mit der Spannung ist auch nicht drin.
Wenn du das wirklich mit dem Trafo/Gleichrichter/Elko-system ausprobieren willst, baus linear.
Lineargrillen von 34 auf 30V hat einen Wirkungsgrad von 88%! Da musste erstmal mithalten.
Die Anforderungen, die 10A und 1,5MHz stellen sind dir bewusst (davon abgesehen, dass bei realem Betrieb die Schaltfrequenz vermutlich darunter liegt)?
Das ist alles nicht gerade einfach; das Layout von Micrel würde ich dafür nicht verwenden. Die Schleife FET-Freilaufdiode-Stützkapazität ist da noch zu lang und zu dünn. Das sind so locker 100nH, die keine Freilaufdiode haben. 100nH bei 10A sind 5 Mikrojoule die bei jedem Abschaltvorgang in dem FET landen. Das sind bei hypothetischen 1,5MHz 7,5W Heizleistung im Durchbruch des FETs. Damit wird der ratzfatz geFETzt.
Dank der Überdimensionierung könnte das gerade noch gutgehen.
Das muss anders konstruiert werden. Vergiss ne geätzte Platine.
FET, Diode, Stützkapazität müssen ein Knäuel mit minimalen Drahtlängen (direkt aneinanderlöten!) werden. Dann könnte das hinhauen. Die Diode (die so ziemlich das entscheidenste Bauteil bei der Konstruktion sein dürfte) hast du überhaupt nicht erwähnt. eine 10A-Diode zu finden, die da mitspielt, dürfte garnicht mal so einfach sein. Die Verlustleistung der Diode abzuführen wird auch nochmal spaßig. Wenn man ein Stück PC-Netzteil nimmt, könnte man die Diode auf nen Kühlkörper schrauben, den FET mit Silikonfolie und Isolationsgedöhns DIREKT daneben, Source und Diodenkathode über die Bauteile biegen und Drain und Diodenanode kürzestmöglich zusammenlöten.
Die Stützkapazität wird auf einem stück durchgeritzten Platinenmaterial direkt drangelötet.

Der Rest der Schaltung kann beliebig gemütlich aufgebaut werden (ok, kein Breadboard und 20cm Drähte).
Und, wenn du dir eine größere Spule leisten kannst: Geh mit der verdamten Frequenz runter! Echt jetz!

einstein2000 · Beitrag von **einstein2000** » So 9. Okt 2016, 14:47

Moin.

Wie hoch soll die Arbeitsfrequenz sein? Keramik nicht vergessen, bei hohen Frequenzen macht Dir die Induktivität der Zuleitung sonst einen Strich durch die Rechnung. Ein gutes Layout ist wichtig, die Idee mit dem Evalboard finde ich gut. Wenn Du nett zum Mosfet bist, siehst Du noch eine RC-Kombination zwischen D und S vor.

Wobei auch ich eine lineare Lösung bevorzugen würde. Denn von 35V bis zu deinen 32V sinds noch 3V, die verheizt bei 10A Laststrom ergeben 30W Wärme, die bequem wegzubringen sind. Dimmen wird mit dem Konzept natürlich sportlich.

Wie sieht es mit der Restwelligkeit Deiner Spannung aus? LEDs setzen "leider" _jede_ kleine Änderung im Betriebsstrom sofort in eine Änderung des Lichtstroms um. Wenn Du keine absolut saubere Spannung hast, wirst Du Probleme mit flackerndem Licht bekommen. Ich hab das Thema mit 200W schon durch... Grauenvoll.

Liebe Grüße,
Dominic

licht_tim · Beitrag von **licht_tim** » So 9. Okt 2016, 15:05

Was für eine/mehrere LEDs hast du denn eingeplant?
22500lm bei 300W in die LED ist nicht so dolle. Da sollte inzwischen 100lm pro Watt drinn sein.

Bjoern · Beitrag von **Bjoern** » So 9. Okt 2016, 15:09

Wenn zum Dimmen ne PWM gefordert ist, kann man diese einfach RCRCen und auf den Sollwert Eingang von nem Opampbasiertem Lineargrill mit FET endstufe geben. Die gesamtzahl an Bauteilen ist deutlich geringer als beim Schaltwandler und die von ferdimh erwähnten Schmerzen (mit denen er nicht übertrieben hat) spart man sich komplett. Mit der EMV Problematik fangen wir am besten gar nicht an...

Und wenn es aus Prinzip, weil halt und weil muss komplex sein unbedingt zwangsweise schaltend sein muss, würde ich den Ringkern weglassen und direkt aus 230VAC arbeiten, mit einer Fschalt irgendwo bei maximal 100 kHz, eher weniger.

shaun · Beitrag von **shaun** » So 9. Okt 2016, 16:19

1,5MHz sind scheusslich viel und der Wirkungsgradvorteil mit dem Donut davor ist null bis negativ.
Ich würde ein Meanwell 320W Switcher nehmen, der bis 30V einstellbar ist (28,7 oder sowas ist glaube ich normal, da sollte aber genug Reserve drin sind, und wenn das Ding PFC hat, was es sicher hat, kann man ggf noch mal 5V im Vorkreis rauskitzeln) und das Tier auf Stromregelung umbauen - ich kenne Firmen, die die Strombegrenzungsfunktion der Teile als KSQ benutzen... Das etwas optimieren, dann lebt die LED sicher und der Power-Krams ist schon mal fertig.

shaun · Beitrag von **shaun** » So 9. Okt 2016, 16:20

Hab ich Vorkreis geschrieben? Ich meinte natürlich Kornkreis. Oder Zwischenkreis, ganz nach belieben.

engine90 · Beitrag von **engine90** » So 9. Okt 2016, 18:20

Wow das ist schonmal ne Menge an Antworten!!
Es handelt sich tatsächlich um einen einzigen LED Chip speziell für Projektionsanwendungen... die Leuchtfläche ist hier EXTREM klein mit der Größe eines 2ct Stücks!!

Also Linear scheidet für mich aufgrund der Dimmbarkeit eigentlich aus - oder mag mich da wer eines besseren belehren?

Das ganze sollte halt insgesamt so kompakt wie möglich gehalten werden, ohne das ich ein Halbleitergrab designe

Das zurechtfrickeln von SNTs scheidet denke ich auch aus, weil für das Projekt ca. 25-30 Stück angefertigt werden müssen - erstmal.

Eine LED habe ich übrigens schon mit der langen reaktionszeit meines Labornetzteils gekillt... nach dem Einschalten hat die Strombegrenzung des TDK Lambda 1,1kW Labornetzteils leider ne knappe halbe sekunde gebraucht und abzuregeln. Danach waren die Bonddrähte nur noch schwarze Flecken :/

Dafür gibt es aber einen Erfolg zu verbuchen - die Wasserkühlung hält den Chip Stabil auf 45°C und das ohne nennenswerte Hotspots.

Was würdet Ihr denn Bevorzugen um direkt ein dimmbares SNT hierfür passend zu bauen??
Schaltnetzteile selbst bauen habe ich leider bisher NULL Erfahung... bisher war ich immer mehr so der Lineare Mensch, nur jetzt wird der Strom für Linear glaub ich ziemlich grenzwertig...

ferdimh · Beitrag von **ferdimh** » So 9. Okt 2016, 18:22

Wieso? Dicke PA-Endstufen handhaben ganz andere Ströme.
Ein Linearstromregler ist ein Opamp und ne fette Transe und nen Shunt.
Der Dimmeingang lässt sich da problemlos an den Sollwert klemmen. Die PWM-Dimmung ist eine Krücke aus einer Welt, wo LEDs mit Vorwiderständen betrieben wurden. Mach mit RC eine Gleichspannung draus und fertig.

engine90 · Beitrag von **engine90** » So 9. Okt 2016, 18:27

Das hätte dann ja sogar den Vorteil das ich die LED Kamera und Fotogerecht flackerfrei dimmen könnte...
Aber Stimmt, du hast recht... wenn ich an die LAB Gruppen AMPs denke, die ich früher immer reparieren durfte

Irgendwie fehlt mir aber trotzdem noch der richtige Denkansatz für so einen kernigen Linearregler....

Bastelbruder · Beitrag von **Bastelbruder** » So 9. Okt 2016, 19:03

Ich kann mir nicht vorstellen, warum ein Regler für 300 Watt nicht Faustgröße haben darf, wenn allein der Donut davor schon 13cm Durchmesser hat und starke 3 Kilo wiegt. Wie groß soll denn der Ladekondensator werden? Schonmal die Datenblätter gewälzt?
Als Analogspezi würde ich erstmal Reserve einplanen, mindestens 20%. Und die Spannung am Ladekondensator muß brummen. Sonst ist der Stromflußwinkel des Gleichrichters zu klein und die Stromimpulse zu groß. Größere Kondensatoren fordern höhere Ströme und niedrigere Verlustwiderstände in der Netzzuleitung. Auch Trafo und Gleichrichter werden heißer. Einfach mal ausprobieren, es gab sogar schon Versuche mit Schottkydioden als Netzgleichrichter, bloß um das Letzte herauszuquetschen. Es bringt nichts!
Wenn die Schaltdrossel etwas überdimensioniert wird, erhöht das nebenbei auch die Lebenserwartung der Kondensatoren. Und am Ausgang des Schaltreglers ist sowieso die Drossel der Stabilisator, nicht irgendwelche Elkos parallel zur LED. Die funktionieren als effektive Siebung nämlich bloß dann, wenn in Reihe zu den LEDs ein Vorwiderstand gelegt wird.
100 kHz sind mit normalen Bauteilen erreichbar, es gibt Schottkydioden mit 50 Volt und Ferrit- /Eisenpulverkerne sind nicht viel teurer als Kondensatoren, aber robuster als Halbleiter.

engine90 · Beitrag von **engine90** » So 9. Okt 2016, 19:22

Es darf ja ruhig Volumen haben - wie du schon sagtest, alleine der Donut ist ja schon nicht klein

Ich bin nur jetzt grade verunsichert ob der mic die richtige Wahl ist, oder doch lieber was lineares, oder gar ein komplettes schaltnetzteil.
Ansonsten - Größe und Gewicht sind erstmal recht egal - solange ich da kein 19" Rack stehen habe

Und das ganze sollte möglichst mit Standard Bauteilen auskommen - nicht das ich selbst noch haufenweise drosseln wickeln muss.

engine90 · Beitrag von **engine90** » So 9. Okt 2016, 19:27

Ach ja mit meinen vorab kalkulieren Werten sollte der mic so zwischen 170 und 200kHz tackern. Das finde ich jetzt nicht sooo hoch. - zumindest rechnerisch

shaun · Beitrag von **shaun** » So 9. Okt 2016, 19:58

Ich meinte mit dem Umbau auch weniger frickeln als einen reproduzierbaren Umbau

Dennoch, bei den Anforderungen könnte ein fertiges, unmodifiziertes 36VDC-Netzteil, eingestellt auf notwendiges Minimum, und Linear-Stromregler die bessere Wahl sein.
Wichtig ist natürlich, dass Du den Strom regelbar machst und nicht die Spannung. Also Regler in die Minusleitung, N-Transistor (NPN oder N-Kanal), Shunt in die Emiter- bzw Sourceleitung, OP-Amp dran und schon kannst Du den Strom von 0 bis Inenn steuern und sogar regeln.

engine90 · Beitrag von **engine90** » So 9. Okt 2016, 20:06

Shaun, das war glaube ich grad der fehlende Denkanstoß! Danke

Kennst du zufällig eine brauchbare Schaltung die man da verwenden könnte? Sonst muss ich gleich mal ein paar Bücher wälzen....

shaun · Beitrag von **shaun** » So 9. Okt 2016, 20:31

Die habe ich doch eben schon beschrieben

OPAmp steuert Längstransistor, dieser hat Shunt gegen Masse, Leitung vom Shunt geht zum invertierenden EIngang des OP. Am Nichtinvertierenden gibst Du den Sollstrom vor.
Mit einem 18mOhm-Shunt (hattest Du erwähnt) hast Du 0-180mV Steuerbereich für 0-10A. Verlustleistung am Shunt ist dabei 1,8W (!).
Der OP muss entweder symmetrisch versorgt werden oder eingangsseitig bis 0 herunter kommen (LM358/324 kann das zB).
Wenn Du einen MOSFET nimmst, braucht er kaum Treiberleistung, zwischen OPAmp und Gate kommt eh noch ein Widerstand gegen Schwingneigung. In die Leitung zum invertierenden Eingang ebenso, zB 1kOhm, weil Du von dort zum Ausgang des OP einen Kondensator oder notfalls ein komplexeres Kompensationsnetzwerk brauchen könntest. Feddich

Matt · Beitrag von **Matt** » So 9. Okt 2016, 20:35

http://www.wellenkino.de/forum/thread.p ... &thread=15

so in der Art.. (scheiss drauf auf falsche FET.-Bechzeichnung, angereicherte Typ ist gemeint, also standardware)

Bastelbruder · Beitrag von **Bastelbruder** » So 9. Okt 2016, 20:44

Jetzt hab ich mir den Chip mal zu Gemüte geführt. Die Schaltung ist vom Prinzip optimal, aber ich habe sie dem besseren EMV-Verständnis entsprechend etwas umgezeichnet. Diese Art der Bauteileanordnung ist bei allen in Frage kommenden Schaltungen elementar, shaun hat sich dazu schon ausgelassen.
Bild

Der Chip hat bloß zwei Fehler:
[*]Dem FET werden nur 5 V an's Gate zur Verfügung gestellt. Bei 1,5 MHz funktioniert das mit wenigen, ganz bestimmten FETs.
[*]PWM ist für den angedachten Anwendungsfall ungeeignet. Speziell wenn man mit Mühe eine gleichmäßige Ausleuchtung gezaubert hat, wird die bei kürzerer Betrachtung zeitweise sehr ungleichmäßig. Dazu kommen eventuell Interferenzen die man auch mit dem Auge sieht.

Am Eingang CS läßt sich die Mimik problemlos analog steuern, einfach 100 Ohm zwischen den Knoten R_CS / LED und Pin 2, und gegen Masse Strom klauen. Bei 2 mA sind die LEDs fast aus. Naja, das ist unzuverlässig, weil da eine recht große Hysterese im Spiel ist.
Aber es gibt auch noch andere Schaltregler, der gehaßliebte MC34063 könnte den Job genauso gut, zwar nur bis 100 kHz. Und für den Gatetreiber müßte man noch einen TUP spendieren damit der FET auch wieder ausgeht. Aber Strom regeln, ohne Hysterese - das kann der super!

engine90 · Beitrag von **engine90** » So 9. Okt 2016, 20:59

Okay, Shaun und Matt, jetzt es mir ein... irgendwie ist heute nicht mein denkstärkster Tag

Ich werde das ganze auf jeden Fall mal morgen aufbauen - habe zum Glück die ganze Woche Urlaub und kann mich demnach in meiner Werkstatt verschanzen.

Bastelbruder, die geschichte mit dem MIC werde ich trotzdem auch mal aufbauen - die Bauteile sind eh alle vorhanden, also kann ich auch kurz ne Platine routen und mal ätzen oder fräsen.

Dann teste ich mal ein wenig... vielleicht kommt ja bei beidem was brauchbares raus, hoffentlich beim MIC auch etwas einigermaßen EMV verträgliches =)

Auf jeden Fall werde ich bevor ich das nächste Bündel Scheine zerdepper erstmal an einer Dummy Last auf Herz und Nieren testen!!
Erfahrungsberichte wird es dann in den nächsten Tagen geben!

Ach ja, Edith, sagt: Den 18mOhm Shunt habe ich praktischerweise noch mal von Isabellenhütte in einer 5W Version hier liegen... keine Ahnung wo der mal hergekommen ist. Der von TE kann meine ich nämlich nur 1W

shaun · Beitrag von **shaun** » So 9. Okt 2016, 23:23

Der 1W hätte dann aber auch in der schaltenden Version nicht ansatzweise gereicht. Rechnen vergessen?

Das MIC-Ding hat halt ziemliche Anforderungen ans Layout und wird auch dann nicht einfach EMV-konform zu bekommen sein.
Ätzen oder fräsen würde ich da garnichts, wie schon geschrieben wurde erstmal die kritischen Bauteile aneinander löten und evaluieren, ob die Schaltung überhaupt im Idealfall taugt. Ansonsten suchst Du erstmal, ob die Probleme an der Schaltung oder am Aufbau liegen und kommst nicht dazum, die grundsätzliche Eignung zu testen.

Bastel, was soll DAS
> gehaßliebte MC34063
denn heissen? Ich mag den 34063. Überall wo ich +5 aus 24 brauchte schwingt so ein Schlingel. Gekapselte SMD-Drossel, 220u low ESR eingangs- und ausgangsseitig, dazu 100n ker, kurzer Stromweg, CLC mit 100n und 47u an den Eingang und die EMV ist durch. Die Dinger stecken auch in so vielen Switches und auch Automotive-Equipment (nicht die 0815-USB-Charger, schon richtige Einbauelektronik), so böse sind die gar nicht

ferdimh · Beitrag von **ferdimh** » So 9. Okt 2016, 23:29

Das WESENTLICHE Problem mit dem 34063 ist, dass durch den Zweipunktregler die Ausgansspannung recht stark niederfrequent müllbehaftet ist. Das ist für 5V-Logik egal, empfindlichere Schaltungen kotzen aber hart.

Im Prinzip kann man diesen Regler aber auch durch einen Komparator oder so ersetzen - ich verbaue nicht gerne Spezialteile bei denen ich nicht weiß, ob ich in 10 Jahren noch Ersatz kriege.

Bastelbruder · Beitrag von **Bastelbruder** » Mo 10. Okt 2016, 00:04

Der MIC hat eben den Fehler daß der Stromripple immer 20% vom Nennwert ist, weil einzig der Fensterkomparator dafür verantwortlich zeigt daß der Leistungsschalter Ein- und ausgeschaltet wird. Die Frequenz ist damit direkt von der Induktivität (und der Ladespannung) abhängig. Bei geringem Strom nimmt die Frequenz ab.

Bei dem 34063 schaltet der Timer ein und der Stromkomparator aus. Die minimale Schaltfrequenz kann deshalb (relativ) höher gelegt werden um mit größerer Induktivität den Ripple zu verkleinern. Und im Stromregelmodus ist unter Normalbedingungen gewährleistet daß die Spule nie "leerläuft", da treten viel weniger Störungen auf als im Spannungsregel-Aussetzbetrieb wegen konstanter Einschaltzeit. Letzteres ist oft das Ausschlußkriterium

Im MIC ist übrigens noch ein Störspannungsgenerator enthalten der die Schaltschwellen künstlich verrauscht. Man bescheißt damit vorsätzlich die EMV-Messung, weil die gleiche Störleistung elegant auf einen größeren Frequenzbereich verteilt wird.

shaun · Beitrag von **shaun** » Mo 10. Okt 2016, 00:28

Naja eigentlich bescheisst man die Messung nicht, weil das die Leistung eben auch tatsächlich verteilt wird und damit diskrete Frequenzen weniger stark gestört werden.
Das Feature ist im Bereich PC-Spannungsregler (IO, Core, RAM) schon lange üblich.

ferdimh · Beitrag von **ferdimh** » Mo 10. Okt 2016, 13:27

Ich sehe in den 20% ripple kein Problem.
Da die LED zu großem Teil nicht resistiv ist, sondern näherungsweise eine konstante Spannung hat, wird damit nicht mal die Verlustleistung signifikant erhöht. Die (im Vergleich) niedrigere Schaltfrequenz ist da meiner Meinung nach eher vorteilhaft zu bewerten.
shaun:
Die EMV-Messung wird beschissen, weil das Gesetz falsch formuliert ist. Es werden Limits für Peaks genannt, nicht für das Gesamtspektrum. Dabei ist in der Regel ein Störpeak sogar weniger problematisch als allgemeines Rauschen.
Wenn die Vorschriften sagen würden "maximal 1µW abstrahlen zwischen DC und licht", müsste sinnvoll entstört werden...
Ich würde mir bei dem Verhau aber erstmal nicht allzuviele Gedanken wegen EMV machen. Da wird eh Hopfen und Malz verloren sein. Hauptsache, das Ding brennt nicht ab.

engine90 · Beitrag von **engine90** » Do 29. Dez 2016, 12:46

Soooo die ersten Erfahrungsberichte stehen an...grausam sage ich nur!!!!
Danke für die Warnung, ich wollte ja nicht hören....
Hier einmal Spaltplan und Leiterplatte (Doppelseitig, Massefläche auf der Rückseite, eine DuKo mit 1,5mm² Kupferdraht)

Die Bauteile wurden nach bestem Wissen und Gewissen (nach vorgaben des EVAL Board vom Mic) ausgewählt.
Auch die Leiterplatte habe ich möglichst ähnlich designt - natürlich angepasst auf den deutlich höheren Strom von 10A!

Hier ist die bestückte Leiterplatte vor dem Reflow Löten - das hat auch alles ganz gut geklappt und sieht garnicht mal soo unhübsch aus, finde ich

Jetzt zu den Problemen - dieser dämliche Fet steuert IMMER durch - oder auch mal gar nicht.... ach nee, der MIC hat ja nen loch im Deckel :/
Also habe ich nen neuen 8beiner eingelötet und mal ohne Last gemessen - die Flanken für das Gate sind recht sauber da - besser als ich dachte.
Also hab ich noch mal den Leistungskreis überprüft....Schottky Diode leitet in beiden Richtungen.... neue rein...obligatorisch den Fet auch mal getauscht, nicht das der einen weg hat.
Noch mal ohne Last gemessen - alles TOP!! =)
also einmal die LED mit einem IGOR-Stellwiderstand (500W, 500Ohm max.) dran und erstmal unter Last die LED gaaanz sachte zugeregelt.
Plötzlich fällt ein dampfender Fet von der Platine - abgelötet... bei knapp 2A Laststrom...
Okay, vielleicht mag das Teil nicht wenn es nicht mindestens seine volle Last (10A) sieht....
Also anderen Shunt drauf für 5A, neuen Fet, neue Diode(hat wieder geleitet)... Spannung auf 30V, eingeschaltet.
Und siehe da... das Teil schaltet schon wieder voll auf durchzug... der Fet wird vom MIC dauerhaft voll durchgesteuert.
Last abgeschaltet, nochmal gemessen - das Signal am Gate ist entgegen meiner Vermutung sauber da... Last dran - Fet auf durchzug....
Ich stehe jetzt etwas auf dem Schlauch...
WARUM läuft das Teil Lastfrei sauber und mit Last wird der Fet nur noch auf HIGH gesteuert?????
Habe ich da nen denkfehler?
Oder schafft der MIC vielleicht nicht das Gate zu entladen??
Ich bin etwas ratlos....

Edith: bei dem 5A Shunt Tackert der MIC mit ca. 600kHz und beim 10A Shunt mit ca. 320kHz

ozonisator · Beitrag von **ozonisator** » Do 29. Dez 2016, 13:02

Schau mal hier:
http://www.ebay.com/itm/240W-6A-DC-Step ... SwYSlXg4pU
Günstiger kann man den Kram nicht selbst zusammenlöten. Funktioniert gut, allerdings braucht es einen Unterspannungs-Lockout (Zenederdiode, Transistor, N Fet. Kann man sogar als Ein/Ausschalter benutzen: http://danyk.cz/p_ochr2.png ). Ich glaube bei 9V war das, wo der Fet auf Dauerdurchgang schaltet.

E_Tobi · Beitrag von **E_Tobi** » Do 29. Dez 2016, 13:12

Moin,

das Layout ist eher suboptimal (riesige Schleife), du brauchst keinen Kondensator am Gate vom Mosfet und ich glaube am besagten Kondensator auch eine Lötbrücke zu sehen?

Vor allem aber hast du AGND als Rückpfad für den LAststrom vom Gateantrieb genommen, und PGND floatet rum.
Das ist äußerst suboptimal...

Grüße

engine90 · Beitrag von **engine90** » Do 29. Dez 2016, 14:47

@eÉ Tobi:
der Kondensator am Gate wurde vor dem Löten noch gegen nen 10k Widerstand getauscht

Auf dem Bild siehst du nur die Lötpaste vor dem Reflow löten - hinterher sind definitiv keinerlei Brücken mehr vorhanden.
Ohhh pin4 und 7.... Laut Datenblatt sollten die beide auf GND liegen...da hab ich wohl was vergessen!
gleich mal probieren =)

engine90 · Beitrag von **engine90** » Do 29. Dez 2016, 16:03

Ha! das war es =)
habe noch einen kleinen 10nF Kerko über Vin und PGND gelötet - jetzt arbeitet das Teil einwandfrei und wird bei 5A nicht mal handwarm!! =)
werde das Layout noch ein bisschen abändern und den Kerko und die Masse an PGND noch mit einfließen lassen.
Manchmal sehen viele Augen mehr als 2 - danke für die Hilfe!

E_Tobi · Beitrag von **E_Tobi** » Do 29. Dez 2016, 19:58

Moin,

zwei Tips -

1. Route den Gateantrieb ausm Treiber raus, in einen 1206-Widerstand rein, wieder raus, ins Gate rein, und direkt vom Drain zurück an PGND, als durchgezogene Leiterbahn. Die Leiterbahn vom Drain zu PGND darf später in einer Massefläche verschwinden, aber auftrennen oder verschieben darfst du sie nicht mehr. Quasi als Gedächtnisstütze dass das kurz zu sein hat.

2. Leg die Freilaufdiode neben den Schalttransistor. Die Schleife gebildet aus C1 - Transistor - D1 - C1 muss möglichst klein sein. Du hast sie möglichst groß gemacht, was dazu führen dürfte dass es an der Source vom Transistor und vor allem an der Diode, also quasi die komplette obere Fläche, ordentlich klingelt. Dazu würde ich dir, auch wenn du sie nicht bestücken musst, dringend RC-Snubber (2xR, 1xC als 1206 oder größer) sowohl über den Transistor, als auch über die Diode empfehlen. Je nachdem wie "lossy" die Drossel ist kann das ohne Bedämpfung und bei schnellem schalten ganz schön hässlich werden.

Grüße, Tobi

engine90 · Beitrag von **engine90** » Do 29. Dez 2016, 20:10

Okay, da werde ich mich morgen mal ranmachen - du hast Recht...ich hab die Schleife eben mal mit Textmarker eingezeichnet... größer geht es ja kaum :/ irgendwie muss ich den Abend als ich das gezeichnet habe wohl doch nen Bier zu viel getrunken haben.
Deinen Tipps zu schließen hattest du schon öfters mal Feindkontakt mit Schaltreglern oder ähnlichem?

engine90 · Beitrag von **engine90** » Fr 30. Dez 2016, 16:55

Ich hab mal noch ein bisschen gemalt - auch jeweis ein RC Snubber an FET und Diode mit eingeplant (allerdings noch nicht berechnet)

Bastelbruder · Beitrag von **Bastelbruder** » Fr 30. Dez 2016, 19:56

Jetzt noch C1 von links nach rechts verlegen und das sieht gut aus.

engine90 · Beitrag von **engine90** » Fr 30. Dez 2016, 21:45

Sooo last but not least - mit angepassten kondensatoren

E_Tobi · Beitrag von **E_Tobi** » Fr 30. Dez 2016, 21:51

Die Snubber würde ich noch mit 2xR bestücken. Die paar zehn mW die ich so einem R zumuten würde sind sonst sehr schnell am Ende.

engine90 · Beitrag von **engine90** » Fr 30. Dez 2016, 22:00

ich probiere das erstmal so, zur not löte ich 2 stück huckepack.
werde morgen früh erstmal ein bisschen rechnen, ob ich da leistungstechnisch überhaupt auf dem grünen zweig bin, mein gefühl sagt mir im moment nämlich irgendwie das da doch nen kleines bisschen mehr strom vernichtet wird und ich vielleicht sowieso ne ganz andere bauform nehmen muss, das es keinen magic smoke gibt.
ich glaube mit dem layout bin ich auch immer noch nicht am ende der fahnenstange - mal schauen was die tests so sagen

xoexlepox · Beitrag von **xoexlepox** » Fr 30. Dez 2016, 22:51

engine90 hat geschrieben:ich glaube mit dem layout bin ich auch immer noch nicht am ende der fahnenstange

Bestimmt nicht, denn auch das ist eine große Kunst bei SNTs. Ich überlege momentan, welche Vor- und Nachteile deine durchgehende Groundfläche auf der "Unterseite" hat, oder ob es ggf. sinnvoll wäre, die in zwei Teile (ggf. mit einer SMD-Induktivität/Kapazität verbunden) zu spalten...

Chefbastler · Beitrag von **Chefbastler** » Sa 31. Dez 2016, 00:16

Ich würde auch schauen dass die Diode entsprechnde Kühlung bekommt. Die wird im Idealfall am meisten Verluste in Wärme umwandeln.

Bastelbruder · Beitrag von **Bastelbruder** » Sa 31. Dez 2016, 07:27

Da fallen mir noch ein paar Dinge ein, Snubber sind hier vermutlich sinnfrei, siehe weiter unten.
edit: (ich habe die erste Seite nochmal quergelesen) man kann sie vielleicht doch brauchen, wenn PWM zur Anwendung kommt.
Die Verlustleistung der Diode ist proportional zur Einschaltzeit, also unter 25% der Gleichstrom-Verlustleistung.

Die Fühlerleitungen zum Shunt funktionieren so natürlich auch. Die Genauigkeit ist wahrscheinlich ausreichend. Wenn aber der Widerstand wirklich etwas niederohmiger ist, dann machen sich solche Kleinigkeiten wie exakte Platzierung und Dicke der Zinnschicht bemerkbar. Bei (mechanisch) so großen Widerständen ist es tatsächlich sinnvoll, die Fühlerleitungen über eigene Pads in der Mitte anzuschließen. Quasi 6 Pads pro Widerstand. Und wenn der Widerstand etwas zum Platinenrand gerückt wird, dann bekommen auch die zur Innenseite zeigenden Anschlüsse einen Sinn.

Dann mal die kürzesten Verbindungen des Vierecks Spule - Diode - C2 - FET - Spule zeichnen. Und die kürzesten Verbindungen des Dreiecks Diode - C2 - FET. Wie bekommt man die Flächen noch kleiner? Beispielsweise die Spule mit einer schmaleren Leiterbahn an das Dreieck Diode - C2 - FET heranführen. Hier auf die Stromverteilung (Einschaltzeit) achten.

Die Snubber nicht bestücken, erst einschalten und die Resonanzfrequenzen der Schwingkreise im Ausschaltmoment der Diode messen:
[*]Schwingkreis #1: der von MC34063 und Konsorten gewohnte fette Ausschwinger ~1 MHz falls bei geringem Strom die Spule leerläuft C(FET) | C(Diode) - L1 - R1. C1 und C2 fallen dank ihrer Größe dabei nicht ins Gewicht. Der Zustand solte in dieser Anwendung garnicht auftauchen, also muß hier auch nicht bedämpft werden.- außer bei PWM.
[*]Schwingkreis #2: C(FET) - C(Diode) - C2 mit der aus dem Dreieck gebildeten Induktivität. Diode oder FET sind dabei zeitweise kurzgeschlossen. Das schwingt auf Frequenzen oberhalb gefühlten 20 MHz, eventuell bloß mit Feldsonden und Spektrumanalysator zu finden. Kritisch ist die Abschaltphase der Diode während der FET versucht den Strom zu übernehmen, in dem Moment wird Energie in den Kreis (Strom in die dreieckige Spule) geladen. Eine durchgehende Massefläche auf der Unterseite minimiert die Induktivität des Dreiecks. An der Stelle ist es sinnvoll, den FET vielleicht etwas langsamer (ein)zu schalten, also mit dem Gate-Vorwiderstand zu experimentieren. Eine Ferritperle in Reihe zu C2 oder einem weiteren Parallelkondensator könnte den Kreis wirkungsvoll bedämpfen, diskrete RC-Glieder funktionieren hier kaum.

Cyrix · Beitrag von **Cyrix** » So 23. Apr 2017, 19:17

Wie stehts ums Projekt?

engine90 · Beitrag von **engine90** » Mi 26. Apr 2017, 21:34

Ha!
Da hat wer meinen Thread wiedergefunden! Ich hatte den letztens schonmal gesucht und icht mehr aufgefunden.
Um das Projekt steht es sehr gut.
Ich habe 2 Varianten des Treibers gebaut
- der eine macht 6A, 14V
- der andere 10A, 32V

Ersteren habe ich inzwischen sogar in einer 4-Kanal Version gebaut, welche auf eine Eurokarte passt!
Gekühlt werden Sowohl die Mosfets als auch die Dioden mit einem Winzigen 12x12mm Kühlkörper
Zweiter hat ca. halbes Euro-Format - hauptsächlich durch großzügige Elkos im Eingang und kernige Anschlussklemmen.
Diese Variante hat einen etwas größeren Kühlkörper von Fischer und einen kleinen 45mm Ventilator, der auf halber Leistung läuft.

Die EMV Messergebnisse (wurde bei meinem Brötchengeber im Labor -DANKE!!!) durchgeführt - und nach ein paar kleinen Änderungen war alles im grünen Bereich.
Ich werde in den nächsten Tagen mal einen Ausführlichen Bericht mit Fotos fertig machen - in den letzten Wochen musste meine Freundin mal etwas im Vordergrund stehen, angeblich war ich zu viel in meiner Werkstatt

Naja, vermutlich hatte sie Recht - insgesamt habe ich bisher 253 Stunden Arbeit in das Projekt gesteckt. Es hat sich allerdings wie ich finde echt gelohnt!