Al mijn goede ideeën...

[Patrick Smout]

Dag Karst,

Moet volgens mij beduidend hoger zijn dan 4kHz.

[Karst Drenth]

De Gates staan quasi parallel aan elkaar. Elke Gate heeft 650pf.

En de pull-ups zijn wel 10k, maar moeten de gates laden via de pull-downs. Dus heb ik ze in serie genomen. 

Maar als je ze enkel neemt, zit je nog op 16 Khz. Dat zou een flank geven met de steilheid van 1/8 DCC bit… De FETs zijn dan maar 3/4 van de tijd vol open.

Alleen het openen vande bovenste en het sluiten van de onderste zal wat sneller gaan omdat ze door de open-collector van de OPTO naar GND getrokken worden.

Grtzz,

Karst, die de gevolgen van dit soort schakelingen helaas maar al te goed kent
Done it, Seen it, Been there

[Edsko Hekman]

Hierboven zou net zo goed Chinees kunnen staan, kan ik ook niks mee. Petje af als je dit allemaal begrijpt.

Ik kan dan wel weer ijs maken. Maar ja, daar heb je hier niks aan....

[MartinRT]

Het staat je vrij Chinees te leren 

(PS  en van ijs houd ik niet, dus daar kan ik dan nog iets voor doen)

[bask185]

Hierboven zou net zo goed Chinees kunnen staan, kan ik ook niks mee.

Let me human that for you.

Zoals ik het begrijp:

Zo'n mosfet kan je zien als een schakelaar. Je schakelt hem AAN door een spanning op zijn gate ingang te zetten. En dan gaat hij geleiden tussen de Drain pin en de Source pin.

Een mosfet heeft hierbij een bepaalde weerstand. Die duiden we aan als Rds ON. (Resistance tussen drain en source in ON state).

Die weerstand is afhankelijk van de aangeboden spanning op de gate. Maar ook van de temperatuur. Deze grafiek laat dat zien.


Als ik dus een spanning van 2V op de gate zet dan is de weerstand meer dan 2x zo hoog als bij 10V. Dat betekent ook dat de warmte ontwikkeling 4x zo groot is en dat ik dus met een lagere gate spanning, minder stroom door de mosfet kan sturen.

Die Gate pin die heeft een bepaalde capaciteit en die is hier vervelend. Als ik de gate pin aan of uit schakel dan is de Gate spanning niet keihard 12V of 0V, maar hij loopt op en af tussen die waardes. Dat betekent dat tijdens het in of uit schakelen de warmte ontwikkeling kortstondig wat groter is.

Als je dat 100x per seconde doet (doe ik met PWM), dan maakt dat niet zo veel uit. Maar bij DCC doe je dat tussen de 8000 en 16000 keer per seconde en dan kan je hierdoor meer warmte ontwikkeling krijgen dan dat je lief is. En omdat de temperatuur ook nog eens gaat meespelen in een hogere Rds (positieve terugkoppeling) kan dat nog sneller gaan.

Anyways zo had ik het begrepen 

Wat ik (nog) niet weet, is hoe je dat op voorhand kan berekenen hoeveel dat mee gaat spelen. De gebruikte weerstanden, frequenties, gate capaciteit en de stroom die je de mosfet plant te jassen, spelen allemaal mee.

Bas

[Karst Drenth]

dan kan je hierdoor meer warmte ontwikkeling krijgen dan dat je lief is. En omdat de temperatuur ook nog eens gaat meespelen in een hogere Rds (positieve terugkoppeling) kan dat nog sneller gaan.
Anyways zo had ik het begrepen 

Correct, mijn ervaring is dat je dan een lawine-effect krijgt met een "geopende" FET als resultaat En het is idd de warmte die het doet. Niet de maximale stroom.

Wat ik (nog) niet weet, is hoe je dat op voorhand kan berekenen hoeveel dat mee gaat spelen. De gebruikte weerstanden, frequenties, gate capaciteit en de stroom die je de mosfet plant te jassen, spelen allemaal mee.

ik ook niet zal vast te doen zijn, met moeilijke integralen...   En dat is o.a. de reden dat ik ( en met mij vele andere aanbieders ) kant en klare H-Bruggen gebruik.
Om "losse" FETs correct aan te sturen, heb je eigenlijk z.g. Gate-Drivers nodig. 1x voor Hi-Side en 1x voor Lo-Side. En dat dan twee keer.

Grtzz,
Karst

P.S. "geopende FET" als in de zin van FET met open ruggetje...

[Monobrachius]

Wachten op dingen is inefficient. Ik heb een 'bare minimum booster' ontworpen en reeds besteld ook nog. Total KISS idee.
Uitgangspunt #1 is: goedkoop! Er zit geen microprocessor op, slechte een handje vol discrete componenten.
Uitgangspunt #2 is: veelzijdigheid.

Het ding kan je aansturen met 2 TTL-niveau kanalen en je hebt kortsluiting terugmelding. Wat kan je daar nou allemaal mee?

Zoals jullie waarschijnlijk weten, wordt DCC 'stroom' wel eens duur genoemd. Om die reden, doen wij modelspoorders dingen als sein decoders en wissel decoders niet voeden met DCC. Zo'n verdraaide booster kost immers al gauw €100,- +. Ik dacht dus.. als die booster nu nog maar < €10 kost dan heb je gewoon een goedkope DCC bus er bij. ...

Mijn grote vraag was vooral waarom je het zelf ontwikkeld als het al te koop is voor flink minder dan €10: https://www.aliexpress.com/item/32907248343.html
Gewoon een DRV8871 chip, kant en klaar op een boardje. Kan je nog steeds al je add-on boardjes voor maken.

Hiermee heb ik ook voor het eerst een digitale centrale gemaakt (met alle lof aan Philippe Gathow, want software eruit kloppen zou mij echt never nooit lukken).

Heb ik ooit eens één van de kleinste DCC centrales ter wereld van gemaakt:



En dan hier een filmpje: https://youtube.com/shorts/FrK3KqenJhs?si=u2m986CBT5ADCj8t

Groeten,

Henk

[bask185]

Omdat die niet speciaal is toegespitst op wat ik er mee wil. En ik mis kortsluiting feedback? Ik wil bijvoorbeeld voor deze booster er ook een CDE adapter voor maken die je er dan zijdelings er in kan prikken. Een jaar of 4/5 terug had ik zo'n L298 gebruikt voor DCC, misschien wat bulky en veroudered inmiddels.. maar die werkte ook prima voor €3

Voor m'n centrale heb ik 2x DRV8870 gebruikt, 1x voor baanspanning en 1x voor loconet-B. Waarschijnlijk dat ik voor deze booster er alsnog ook zo'n chip op zet. Die kosten bij JLC ook maar 40ct  .

Die voor de baanspanning werkt nog niet helemaal. Zodra ik er ook maar 1 decoder aan hang, valt de spanning af. Ik denk dat er iets niet goed zit bij Vref weerstanden. Die van de loconet-B bus werkt wel prima. All in good time.

Bas

[Monobrachius]

Omdat die niet speciaal is toegespitst op wat ik er mee wil. En ik mis kortsluiting feedback? Ik wil bijvoorbeeld voor deze booster er ook een CDE adapter voor maken die je er dan zijdelings er in kan prikken.

Maar pak eens een DRV8876/8874. Daar heb je een uitgang die de gebruikte stroom analoog eruit gooit of ook limiteert als je Vref goed kiest. Is prima bruikbaar als beginpunt voor je kortsluitmechanisme, the proven way.

Voor de DCC met de 8870, klinkt heel erg also Vref verkeerd is. Trace doorsnijden en dan 3V3 of 5V eraan hangen.
Of dat je Rsense erg hoog is. Ik heb er ook wel eens een 0R3 eraan gehangen, maar dan gebeurt er weinig meer als je gaat rijden. 0R1 werkt probleemloos.

[bask185]

Ik heb Vref ingesteld op 1.5V. Die heb ik nagemeten. Rshunt is 0.05R.



In de datasheet staat deze formule.


Als ik hier invul Itrip = 3A, Risen = 0.05R en dan kom ik op Vref = 1.5V uit. Ik vraag me ook af. Hoe die nou omgaat als piekstromen dit limiet overschrijden. Als dit problemen blijft geven dan haal ik gewoon een weerstandje weg. Ik heb nog een analoog lijntje naar de atmega dus stroom meten kan ik sws.

Ik wil eigenlijk alleen die stroombegrenzing om de spanning van de PSU in takt te houden wanneer een trein kortsluiting maakt. Ik had op een oude PWM regelaar print een multimaus aangesloten en je zag ook dat scherm inkakken wanneer een trein sluiting maakte. Desondanks dat die situatie maar 50ms duurde.

Ik moet van deze centrale eerst de loconet slot manager nog afmaken, die werkt al half  . Daarna wil ik naar de H brug gaan kijken.

Mvg,

Bas

[AP3737]

Hi Bas en anderen

Ik vind de discussie heel interessant en ben het met Bas eens dat je in een aantal gevallen het DCC-signaal ook wilt gebruiken voor de stroomvoorziening.

Via het OpenDCC forum praat ik wat over de bouw van Boosters. Wat ik uit die gesprekken begrijp, is dat de meeste motordriver ICs ontwikkeld zijn voor de aansturing van ...... motoren (wat een verrassing ). Motoren geven echter een (sterke) inductieve last, terwijl modelbanen vooral een resistieve en capacitieve last geven (denk aan de neiging om steeds grotere condensatoren te gebruiken, ook voor de LED-verlichting in rijtuigen). Het probleem door een dergelijke belasting is dat de H-Bridge timing niet meer optimaal is, en het DCC-signaal vervormd. Dat merk je misschien niet op een klein proefbaantje met een paar treintjes, maar wel op een grotere verenigingsbaan met vele treinen met daarin verschillende decoders. Het gevolg kan zijn dat sommige (kwalitatief mindere) decoders fouten maken met het decoderen van het DCC-signaal, en niet meer doen wat ze zouden doen.

Mijn voorstel zou dan ook zijn om zelfbouw boosters met wat weerstanden en condensatoren te belasten, en het signaal op een oscilloscoop te bekijken. Met een (LC) uitgangsfilter is het signaal vaak wel wat te verbeteren.

Groet, Aiko

[Patrick Smout]

Dag Bas,

Als je in jouw schema de weerstanden met ongeveer een factor 10 verkleint (1K en 1K5) dan is het DCC signaal aardig opgepoetst maar voldoet nog niet aan de DCC afspraken. Met de waarden zoals je nu gebruikt komt DCC er helemaal niet door, zoals Karst terecht aangeeft. Er zit ook nog een ander probleem in, meer daarover verder meer.

Ik heb een alternatief schema, weliswaar een paar componenten meer maar dit schema zou dicht in de buurt moeten komen van wat je wil doen en met voldoende snelle schakelflanken.

Om deels een antwoord te geven op je vragen in vorige postings. De GS capaciteit speelt maar voor een deel mee in het schakelverhaal. Waar het echt om draait is de Total Gate Charge ( Qg) (lading) die je moet overbrengen van de gatedriver naar de gate (in een bepaalde tijdspanne) opdat de spanning hoog genoeg zou zijn om de Mosfets open te sturen. Voor de AO3400 is totale gate lading ~6nC. M.a.w., wil je de Mosfet volledig opensturen in 1us dan moet je gemiddelde stroom gedurende die ganse periode 6mA zijn (Q=I*t). Nu met 18V en 15K zit je piekstroom al behoorlijk beneden de 6mA, het gemiddelde nog een stuk lager (RC netwerk). De flanksteilheid zal dus onvoldoende zijn voor het DCC signaal, zoals Karst terecht aangeeft. In mijn schema wordt er (deels) gebruik gemaakt van een stroombron waardoor, zoals de schakeling nu ingesteld staat, de gemiddelde stroom ~15mA is. In mijn voorbeeld is Qg ~13nC. en schakelt de Mosfet dus ongeveer 2x trager dan het zal worden met jouw Mosfets (Vgs van de AO6407 is ook maar 8V dus de zenerspanning is in mijn voorbeeld voor deze Mosfets nog te hoog).
Om dezelfde reden als het verhaal hierboven stuur ik in de DCC switch de Mosfets ook aan via een transistor en niet rechtstreeks vanuit de FF (zie jouw ander draadje over de keerlusschakeling) echter daar hoeft het allemaal niet zo snel.

Q1 is te vervangen door de transistor van de 6N137. Beide Mosfets kan je vervangen door de types die jij voor ogen had.
De zeners voorkomen dat de Mosfets defect gaan door te hoge GS spanning. In jouw schema beschermt de weerstandsdeling slechts 1 van beide, de andere krijgt nog altijd de volle voeding als de optotransistor in geleiding is. De weerstanden zijn zo gekozen dat ze rekening houden met max. vermogen van de zeners en de weerstanden.

[Karst Drenth]

 

[bask185]

de andere krijgt nog altijd de volle voeding als de optotransistor in geleiding is

Dit is wel dealbreakertje voor DCC idd. Ik zat niet op te letten en had niet door dat de drain en source omgedraaid zitten en dus Vgs buiten tolleranties komt. Dan zal ik deze boosters voor analoge trein reserveren. Daar heb ik er zat van.

Q1 is te vervangen door de transistor van de 6N137.

Ik zat nog na te denken over die optocouplers. Je hebt geen galvanische scheiding nodig tussen boosters. Zolang je voedingen dubbelgeisoleerd zijn, moet het niet uitmaken dat de massa's van de voedingen aan elkaar hangen. Zonder die Opto's heb ik meteen ruimte voor de extra componenten  .

Nu zit ik te kijken en zo'n DRV8870 kost momenteel ook maar 40 cent  en dan heb je meteen overcurrent protectie, thermal protectie.. en dat in een sop8 pakketje..  Dan heb ik toch het gevoel ik dat ik nu een beetje moeilijk aan het doen ben

Mvg,

Bas

[bask185]

De laatste keer dat ik zoooo lang moest wachten op een Alie pakketje, werd het nooit geleverd  I got me switches 
<a href="https://www.youtube.com/v/tpZgJBwgpws" target="_blank" class="new_win">https://www.youtube.com/v/tpZgJBwgpws</a>

V1 maar meteen geupgrade naar V2

(let niet op die naar boven wijzende pinnen van de rechter schakelaar  ).

Ik vind het een leuk ding  . Frog Juicing at it's finest.

Mvg,

Bas