Hochleistungs Class D Verstärker 2.0 Alles noch mal von vorne

Ja,immerhin etwas
Hoffe es hat alles Platz.
Brauch oben 8cm für den D AMP ,also darf das SNT nicht höher als 18cm sein
Adlerdings weiß ich noch nicht wo die Übertrager hinkommen
Entweder zwischen den 2 Halbrücken da wäre platz
Oder über den Halbrücken, dann bin ich aber über den 18cm
Vor der Halbrücke schaut es noch schlechter aus da da Elko,Gleichgerichtet,Trafos hinkommen.

Schau das ich bis 17Uhr mit dem Layout fertig werde, dann wird geätzt.
Bin selber gespannt ob das so funktioniert.
Ich hoffe das die STW57N65M5 gleichzeitig schalten, etwas kann ich durch die Gatte Widerstände ausgleichen.

17Uhr (hat doch etwas länger gedauert)



Edit 21:00
Erste Ist schon im Bad und fast fertig.
Ist bis auf einen Kratzer gut geworden

Edit 00:07

Jetzt fange ich das Bohren an

Edit 0:40
Eine Platine ist falsch belichtet (ist mir schon lange nicht mehr passiert)
Neu ist schon im Bad.

wenn man jetzt bedenkt, dass der inverter eines üblichen elektroauto so groß ist wie zwei der kühlkörper, aber 150 kW bringt, solltest du dein konzept überdenken. der treiber ist eine große fehlkonstruktion und es sind die falschen FETs gewählt worden.

Ich lese hier interessiert mit. Die Uneinsichtigkeit des TE finde ich schon dreist. Nichtsdestotrotz interessant, auch wenn ich lange nicht alles verstehe...


Aber auch ohne alles zu verstehen, würde ich lieber zu Powersoft Modulen greifen. Da kommt mit Sicherheit mehr Leistung raus, und ist wohl günstiger in anbetracht was hier wohl verbraten wird.


Bin gespannt wie es weiter geht...

Ich wollte zwar nix mehr sagen, hab ich jetzt auch nicht mehr, aber unter all dem falschen Zeug ist noch eine Sache die mich dann doch noch zu einer Aussage bringt...

scauter2008 (Beitrag #150) schrieb:

Die Dioden und Widerstände sind dazu da das es zu keiner großen Überschneidung kommt wen der eine ausschaltet und der andre ein.

Genau DAS machen sie nicht. Im Gegenteil. Du musst die Dinger schon richtig rum rein machen
Wenn die Highside langsam ausschaltet, und die LowSide schnell ein...was passiert dann?

Mal davon abgesehen dass, wie Stampede schon sagte, man die meisten der Dioden vollkommen überflüssig sind...

Trotz der ganzen Ignoranz täte es mir doch irgendwie leid wenn das ganze Ding schon beim ersten anschalten in einer großen Rauchwolke enden würde....bevor klar wird dass das ganze so niemals auf nennenswerte Leistungen kommt...

wenn man jetzt bedenkt, dass der inverter eines üblichen elektroauto so groß ist wie zwei der kühlkörper, aber 150 kW bringt

Der Fairness halber muss man aber sagen dass die wassergekühlt sind.

der treiber ist eine große fehlkonstruktion und es sind die falschen FETs gewählt worden.

Dass der Treiber Müll ist habe ich schon ca. 100 mal gesagt. Die Leitungsfet sind hier die einzig halbwegs sinnvolle Komponente.

Aber auch ohne alles zu verstehen, würde ich lieber zu Powersoft Modulen greifen. Da kommt mit Sicherheit mehr Leistung raus, und ist wohl günstiger in anbetracht was hier wohl verbraten wird.

Wir sind hier im DIY Forum, da geht das schon in Ordnung wenn man was selbst bauen will

Die Mosfet haben D-S-G anstatt G-D-S , hab in Eagle nichts passendes gefunden.

Das ist doch schon der totale Käse. Dann nimm dir wenigsten Zeit, die Teil in Eagle zu erstellen damit du einen sinnvollen Schaltplan hast.
Je komplexer ein Projekt, umso mehr Zeit sollte man in die Planung etc. stecken. Und nicht aus reinem Aktionismus irgendwelche Teile von Ebay kaufen, nur weil sie billig sind. Aber da muss du wohl dein Lehrgeld bezahlen.

Grüße
Stefan

Für die IGBT war der Kühler passend
Für die Mosfets hätte es ein Kleinerer auch getan mit starken Lüftern.
Dafür müssen die Lüfter jetzt nicht oft laufen.

Die Mosfets im Schaltplan sind doch nicht so wichtig, sollte jeden klar sein wo was dran geht.
Hätte sie um zeichnen können, hab das aber noch nie gemacht.
Die Dioden sind falsch herum drinnen, hab einen gemacht und dann kopiert dann sind natürlich alle falsch herum.

Wenn die Highside langsam ausschaltet, und die LowSide schnell ein...was passiert dann?

Dafür sind sie nicht.
Die Widerstände und Dioden sollen verhindern das der P und N sich nicht gegenseitig verheizen wen der eine schneller an schaltet als der andere langsamer aus.

man die meisten der Dioden vollkommen überflüssig sind...

Wo Diode überflüssig ist kommt dann ein zweiter R rein.

Trotz der ganzen Ignoranz

Bin ich nicht.
Das mit den Treibern will ich einfach mal ausprobieren.
Ihr hab gesagt ich soll Mosfet nehmen jetzt hab ich Mosfets.
Die Sekundär Dioden werden wohl nicht reinkommen.

Ich brauche Dioden mit wenig Spannungsabfall.

falschen FETs gewählt worden.

Welche hättest den du genommen ?

So
Stecker gemacht
Duschkontaktierungen gemacht (0,6mm Litze)



Erster versuch
IR2113 zu den P/N jeweils 100R
P/N jeweils 18R zu den 4,7nF MKS



Es ist auch noch kein Einziger C Verbaut außer auf der alten Ansteuerung.

EDIT 4:00
Was ich mir vorher auch schon gedacht habe
Die P-Gate Diode Durchlass zu Gate
Die N-Gate Diode Sperrrichtung zu Gate
Da der N Schneller an ist als der P, beim ausschalten ist der P schneller als der N.

Hi,

nur um das richtig zu interpretieren:

Deine Treiber (IRF2113 plus die N/P Kanal Push-Pull-Stufe) brauchen 400ns um einen 4,7nF Kondensator aufzuladen?!?!

Die Mosfets im Schaltplan sind doch nicht so wichtig, sollte jeden klar sein wo was dran geht. Hätte sie um zeichnen können, hab das aber noch nie gemacht. Die Dioden sind falsch herum drinnen, hab einen gemacht und dann kopiert dann sind natürlich alle falsch herum.

Toll.

Dafür sind sie nicht. Die Widerstände und Dioden sollen verhindern das der P und N sich nicht gegenseitig verheizen wen der eine schneller an schaltet als der andere langsamer aus.

Schon klar. Dafür muss man sie aber korrekt verbauen, wie NoobXL schon gesagt hat!!!!!

Ich brauche Dioden mit wenig Spannungsabfall.

Die größte Leitung wird an den Sekundären Gleichrichtern abfallen.

Warum verwendet man da normalerweise wohl eine Synchrongleichrichtung?

Grüße
Stefan

Das war ja nur ein erster Test.
Über gesteuerten Gleichrichter hab ich auch schon nachgedacht.

D mit je 3,9R Verbunden kein C angeschlossen
Je Gate 100R zum IR2113
IR2113 N-Diode Sperrrichtung
IR2113 P-Diode in Durchlassrichtung.
Gemessen jeweils vor den D Widerstand
Gelb N
Grün P



Die Überschneidungen Sollte ich noch etwas senken
Entweder die Widerstände erhöhen oder einen Kleinen C mit dranhängen

Will heute Nacht noch mindestens 1 MosFet mal laufen lassen.
Reichen 10µF Kerko je Treiber ?
Nach dem auch schon 8 Stück von den P/N defekt sind, weiß ich jetzt einen widerstand zwischen G und S zu schätzen

Oben P drunter N
Die Drahtbrücken am 2113 sind Masse (hab ich wohl übersehen oder es wurde weg geätzt)

Hab jetzt erst weitergemacht.


Ohne Widerstand (Diode)
Ohne D-S Spannung
Nur 1 STW

40ns ist ja schon mal gut. ( Laut Datenblatt schaltet er bei 8V schon fast komplett durch)

Irgendwo hab ich einen Kurzen Also von der + Seite zum Ausgang
Entweder irgendwohin ist eine Drahtbrücke oder ein Mosfet ist defekt.
Alles noch mal vom Kühler runter

Edit
Ok Wahr wohl eine Gater geladen Puh
Jetzt wieder die Treiber Platine drauf bekommen

Ich hab die natürlich nicht in betrieb genommen bin ja noch nicht fertig.
Wollte nur mal über 47Ohm und 15V die schalt zeit über D-S messen vom STW.
Da ist mir aufgefallen das er nicht nach oben schaltet.

Edit
Wo bekommt man 70µ oder 105µ Platinen ?

Sehr großes Problem
Ich weiß nicht mehr weiter.
Keine Low Seite (alle Gate mit S verbunden)
39Ohm Widerstand an S der High Side gegen Masse (D logischerweise an + 10V)
Low Seite schaut aus so aus,was zu hohen Leckstrom führt egal wie viel Totozeit.



G-S

Stell halt mal vernünftige Schaltpläne ein, dann kann man vielleicht was dazu sagen.

MfG
DB

Hab gerade direkt de ir2113 dran und das gleiche.

Braucht doch keine Schaltplan.
Ich gehe mit Spannung (+10-20V) auf D drauf
An S hängt ein Widerstand der an GND drauf ist
+ an D > S an R > R an GND
Treiber GND an S , diese wiederum kommt von einen Trafo
G und IR2113 Direkt verbunden ohne widerstand oder Diode.


Mich wundert ja das das Gate schnell geladen und entlade wird (40-80ns), der MosFet aber langsam abschaltet (8-16µs)

Braucht doch keine Schaltplan

ich lese ja schon eine Weile mit und ich verstehe es einfach nicht.
Das wirkt alles so extrem planlos und man hat das Gefühl dass du durch Rumprobiererei hoffst irgendwann nen Treffer zu landen und zu einer halbwegs funktionieren Schaltung zu kommen.
So funktioniert Elektronik aber nicht....

Der Mosfet müsste sich schnell entladen, und das tut er nicht.
Ich werde mal einen auslöten und alleine testen.

Hm
Grade einen Ausgelötet
Es muss eine Mindestlast bestehen
Hab ich bis jetzt bei keinen MosFet gesehen
Bei 11,6V und 130mA last
Rg 39 Ohm




Edit 9:47
Die Anstiegszeit passt (Rg 3,9Ohm)
Die Fallzeit aber nicht.
32V ~1,6A (Letzte Bild 2A)
Mit den MosFet kann man nicht arbeiten.

So nett Learning by Burning auch sein mag, zielführender wäre es, Du simuliertest Deine Schaltungen zunächst in LTspice. Dann hättest Du auch endlich vernünftige Schaltpläne, so daß das Gestochere im Nebel aufhören könnte.


DB

Es liegt nicht an der Schaltung.
Der MosFet schaltet einfach nicht schnell ab, wen kein Strom fließt.

Was soll er den abschalten, den nicht vorhanden Strom? Schon mal an Kapazitäten gedacht, die umgeladen werden müssen, oder an deine katastrophalen Induktivitäten in dem Aufbau?

Klar müssen ein Paar mA fließen kann ja sonst schlecht messen.
Ich hab die Hauptstromplatine runter und nur einen Mosfet verbaut auf der Treiberdplatine.
Das Gate ist sauber, und schaltet in ~80ns an/aus (mit kleinen Rg)
Gleicher Ergebnis.

Hab jetzt mal einen 4227 drauf mal schauen was der sagt.


Rg ~6Ohm
D-S 100V 0,5A R D-S 91Ohm 11W
5V pro Kästchen! (muss sonst immer umstellen)
Anstieg/Abfall ist genau andersherum
Gate



Edit 14:17
Rg ~6Ohm
D-S 91Ohm 11W
Spannung pro Kästchen wieder normal.
Anstieg/Abfall ist genau andersherum
Da ist es völlig egal ob da 0,5A oder 0,1A fließen.
D-S direkt an den Beinchen



Anstieg/Abfall ist genau andersherum
IGBT 18N120



Der STW
Anstieg/Abfall ist genau andersherum




Werde mal noch andere auslöten wird sich aber nichts ändern.

Anstieg/Abfall schon gedreht.
Geld D-S
Blau G-S
Rg ~6Ohm
R Last 91Ohm


Rg ~3Ohm


Super MosFets

Aaaaaalter Schwede.

Hör auf die Traces zu drehen, dann verstehst du vielleicht auch was du da messen willst!
Wie bitte soll ein abgeschalteter Mosfet dafür sorgen dass die Spannung über ihm schnell ansteigt?
Mach den Strom größer, dann wird das wie von Zauberhand schneller....

Wie bitte soll ein abgeschalteter Mosfet dafür sorgen dass die Spannung über ihm schnell ansteigt?

Deshalb sind auch an/ab falsch herum.
Die Letzten 4 Bilder Sind schon richtig gedreht

Mach den Strom größer, dann wird das wie von Zauberhand schneller.

Bei 50Ohm Last sind es immer noch knapp 400ns.
Bei noch weniger sind es eben bis zu 2µS


Bei den anderen MosFets 4227 und IGBT ist die Fallzeit nicht abhängig vom Strom, wie man an den Messungen erkennen kann.

Da gibts nix zu drehen.

Mosfet an => Uds = ~0.
Mosfet Aus => Uds = Ub.

So und nicht anders. Was du suchst ist übrigens auch die RiseTime, und nicht die FallTime
Wenns richtig rum wäre könnte man das auch ganz intuitiv erfassen

Mosfet an => Uds = ~0.

Mosfet aus Spannung Hoch
Mosfet an Spannung niedrig

Invertiere und schiebe es nach oben:
MosFet Aus = Spannung auf Nulllinie
MosFet an = Spannung Hoch > geht unter die Nulllinie.

Gefällt es dir so besser wen nichts gedreht und invertiert ist ?
Last~150mA




Gate Steigt U D-S Fällt > Mosfet an.


Gate Fällt > D-S Steigt > MosFet aus

scauter2008 (Beitrag #180) schrieb:

Invertiere und schiebe es nach oben: MosFet Aus = Spannung auf Nulllinie MosFet an = Spannung Hoch > geht unter die Nulllinie.

Vollkommen überflüssig und irreführend.

Jetzt sieht man das was zählt...FallTime beim einschalten. Beim ausschalten sieht man auch was...eine Kondensatorladekurve die bei 200Ohm Lastwiderstand auf ~2.5nF schätzen lässt...extrem viel, wenn da bei 540V geschalten werden soll...hat mit dem Schaltverhalten vom FET ungefähr gar nix zu tun. Und erklärt auch gewisse Dinge am einschalten...

scauter2008 (Beitrag #180) schrieb:

Gefällt es dir so besser wen nichts gedreht und invertiert ist ? Last~150mA

Es geht nicht drum was "mir gefällt". Es geht drum dass ich immer noch versuche dir weiterzuhelfen. Oder schon wieder.
Deine Sprüchlein und zwinkerer sind dabei nicht so hilfreich...

Es ist erstaunlich wie man gleichzeitig planlos irgendwo rumeiern kann, falsche Vermutungen über irgendwelche Bauteile und deren Verhalten anstellen kann, selber merkt dass man sich nicht erklären kann was da passiert....aber dann konsequent jede angebotene Hilfestellung belächeln und ignorieren kann...

Nah, der Thread ist echt nix für mich. Viel Spaß noch bei deinen vielen vielen kW...
(Edit: einer noch....vielleicht hilfts was. http://www.vishay.com/docs/73217/73217.pdf )

Blau ist Gate
Gelb D-S

Bild 3 ist die Anstiegszeit.
G-S Steigt von 0V auf +15V
D-S Sinkt von Ue auf 0V
Der Mosfet schaltet durch

Bild 4 die Abfallzeit
G-S Von +15V auf 0V
D-S Von 0V auf Ue
MosFet schaltet Aus.


Das Problem ist ja das die Anderen Mosfet schnell schalten ohne das viel Strom ließt.

Das ist eine sehr konsequente vorgehensweise. Statt es richtig zu machen, werden G, D und S der FETs im Plan wild getauscht. Die Messungen werden so gedreht bis jeder einen Knoten im Kopf bekommt.
Überdenke deine Vorgehensweise. Ein solches Projekt geht man strukturiert an.

Bin halt so

Problem ist ja wen die Strom abhängig sind das die in der H-Brücke einen Kurzen machen
Kann ja nicht eine Grundlast dranhängen.
Kann sie später mal drauf löten, Grade werkeln 4 von den IGBTs

scauter2008 (Beitrag #182) schrieb:

Bild 3 ist die Anstiegszeit. G-S Steigt von 0V auf +15V D-S Sinkt von Ue auf 0V Der Mosfet schaltet durch Bild 4 die Abfallzeit G-S Von +15V auf 0V D-S Von 0V auf Ue MosFet schaltet Aus.

Schau doch wenigstens ein mal ein wenig intensiver in dein Datenblatt! Da steht ganz genau wie das angegeben ist.
Pro-tipp: Auf seite 9/14 ist dazu ein super Bild.

scauter2008 (Beitrag #182) schrieb:

Das Problem ist ja das die Anderen Mosfet schnell schalten ohne das viel Strom ließt.

Na, an was das liegt habe ich dir schon gesagt! Es liegt nicht an den Mosfet, sondern an einer unerhört großen Kapazität mitten in deinem Brückenzweig!

Wenn du das Schaltverhalten wirklich evaluieren willst dann bau das gescheit auf...und nicht mit irgendwelchen murksigen Widerständen, viel zu kleinen Strömen und ohne Spannung...mit steigendem Uds werden die Raumladungszonen im FET größer, die Kapazitäten sinken...

Gar nichts macht da einen kurzen, du hast das immer noch nicht verstanden. Die FETs sind aus, sonst könnte sich die Spannung nicht aufbauen!
Dass die Spannung so langsam steigt liegt einzig und allein an deinem komischen großen Widerstand und der großen Kapazität auf der Brücke!

Der Mosfet ist beim Ausschalten langsam.

G an 15V DC
D-S fällt auf 0V > MosFet an


G an 0V/GND
D-S steigt auf 15V > MosFet Aus

Gleichspannung kannst Du auch ohne Scope messen. Das langsame Abschalten liegt an der äußeren Beschaltung.

Das langsame Abschalten liegt an der äußeren Beschaltung.

Wenigstens einer der Sieht das er Langsam ausschaltet

Werder der 4227 noch der IGBT zeigt das fernhalten.(sieht man ja an den Messungen)
Ich hab ja nichts mehr dran außer den Widerstand direkt an D gelötet, S direkt an Masse.
Um Kapazitäten und Induktivitäten auszuschließen hab ich ja die STW von der Versorgungsplatine runter.

Ich hatte die gestern ja kurz in der Halbrücke laufen, da ist mir das aufgefallen.
Es kam zu Überschneidungen trotz über 30% Totzeit.

Wen der Übertrager dran ist, fließt ja nur ein Sehr kleiner Strom.
Die Überschneider sich ja dann wieder wen keine große last dran ist.
Wen last drauf ist hab ich dann eine große Totzeit dazwischen.

Werde die aber dann mal drauf löten und probieren.

Die IBGTs liefen gerade bei 200V mit Übertrager am D-AMP mit ~2% Totzeit.
(Weniger lässt der Tl494 nicht zu, hatte an den Gates noch über 800ns Totzeit dazwischen)
Die schalten "schnell" ab egal ob mit oder ohne viel last.

Hallo TE,
Dumm bist du nicht, und biss hast du auch, aber lehn dich zurück und denke kurz nach, denn sei froh dass man dir hilft.

Habe die letzten Tage viel über class D (bzw class S) gelesen sogar die Unterlagen meines Hifiakademie poweramps, und verstehe warum gewisse block-C und dioden ganz in der Nähe von einigen chips sein müssen.
Dein keramikwiderstand in Beitrag 168 ist zu groß, der ist ja gewickelt wie eine kleine Spule.
Also das ist eine high speed schaltung, also vermeide lange strecken und große bauteile, wenn es leistunggsmassig nicht notwendig ist.

OT welche Messkarten gibt es denn zb. Für usb am Notebook??
Danke

hatte jetzt noch was anderes zu tun.

Die 2 Low Side Gates


Testaufbau (sah mit den IGBTs/4227 genau so aus)
Rot ist Versorgung +
GND über die Platine (unten ist alles Massenfläche)
Grün die Halbrückenausgänge.
Die 2 Wima 47nF Puffer die Versorgungsspannung damit das Einschwingen schön glatt ist.
Oben jeweils High Side unten Low Side.
Rg ~6ohm (2 x 3Ohm in reihe)


EDIT 0:44
Anstatt den Grünen kabeln direkt einen 10Ohm Drahtwiderstand (11W)

10V ~0,9A

tr ~300-400ns

20V ~ 1,7A

tr 150-200ns

EDIT 1:23
Hab jetzt einen 30Ohm Parallel.
https://www.youtube.com/watch?v=72n_13SusGg&feature=youtu.be

EDIT 3:01
R Parallel 30 Ohm + 220 Ohm (um die Hitze aufzuteilen)
70VDC

Muss dann mal den Übertrager drehen
Hab die Primär Wicklung am D-AMP dran und die Sekundäre an den Halbrücke, damit der Strom Magnetisierungsstrom höher ist.
Der D-AMP wird Grade mit 158V versorgt darauf ein Elko mit 160V (an höheren Spannung ist der noch nie gelaufen)

OT welche Messkarten gibt es denn zb. Für usb am Notebook??

Was willst du den Ausgeben ?

Hatte die Letzten tage nicht viel zeit
Welche Dioden währen den brauchbar und nicht zu teuer ?
Momentan hab ich HFA15TB60 direkt an den Beinchen dran gelötet.

Liege die ganze Woche schon im Bett dank Zahnschmerzen. (hab 4 Brücken Bekommen)

Hab jetzt mal alle Mosfet vom der Versorgungsplatine runter und nur jeweils einen drauf, da das mit der Freiverdrahtung blöd ist.
Der Kühler wird wahrscheinlich doch kleiner.

Kühler für den D-AMP hab ich mal den bestellt, je Kanal einen.
Sollte mehr als ausreichen sein.
http://www.ebay.de/i...e=STRK%3AMEBIDX%3AIT

Der Amp schaltet so unfassbar langsam. 1,5us Abschaltzeit bei "nur" 160V.
Bau bitte nen ordentlichen Treiber!!!!!

Du meinst die Oberen Messungen ?
SNT

Ja. SNT meinte ich. Sorry. Rechne doch mal bitte aus, was da bei 25kHz schon für Verluste bei rumkommen.

Welche Messung meinst du genau ?
Dann kann ich auch was zu sagen.

Die letzen 3 Messungen. Das sind ca 1,5µs Schaltzeit bei 160V, 24kHz und xxx A. Ich denke doch dass das die Vds über dem Leistungs MOSFET sind.

+-70V am Übertrager bzw zwischen den 2 Halbrücken gemessen.
Übertrager wahr Sekundär unbelastet,also nur die 250ohm last Parallel
Da wäre eigentlich ~400-800ns Totzeit dazwischen.

EDIT
Nur 30Ohm Widerstand 30V 0,75A
Größere Totzeit.
Gemessen über Widerstand
Kein Snubber
HFA15TB60 an jeden MosFet

Hörst du mir überhaupt zu?!?!? Die Totzeit ist doch jetzt erstmal völlig unerheblich. Und dass du die Messung bei 30V wiederholt hast, macht die Schaltung ja nicht schneller. 30V in ca. 220ns sind eben 1,5µ bei den 160V und dann um die 4,5µ bei den anvisierten 540V. Der Spannungsansteig kann man in guter Näherung linear interpolieren. Rechne mal dazu die Verluste aus. Der Wirkungsgrad wird erschreckend schlecht sein.

Die massiven Überschwinger sind offenbar Resultat aus Recoveryverhalten der Body und deine "induktionsreichen" Aufbau. Mal schauen ob du da noch was reissen kannst.

Bei 30V sind es tr60-80ns tf 400ns an den 30ohm

Mit den Übertrager ist es langsamer weil die Induktivität entladen werden muss, deshalb fehlt auch die tot zeit.