Verzerrte Rechteckspannung auf Primärseite meines GDT's

Der Strombedarf der Treiberschaltung sollte eigentlich passen wenn deine IGBTs oder MOSFETS 1.5-3nF Gatekapazität haben. Hast du eigentlich Koppelkondensatoren und Widerstände in Serie zur Primärseite des GDT? Vielleicht hilft es diese zu vergrößern bzw zu verringern.

Ich hab 2uF in Reihe zum GDT. Und keinen Widerstand. Und die Mosfets haben eine Total Gate Charge von 205nC. Was das für eine Gate Kapazität ist weiß ich nicht.

Entstehen eigentlich irgendwelche Nachteile wenn ich mehr Windungen auf der Primärseite des GDTs wickle? Außer der niedrigeren Sekundärspannung?
Weil ich hab jetzt meinen GDT umgewickelt mit 18 Primär-und jeweils 9 Sekundärwicklungen sodass ich dann eine Stromverstärkung hab. Damit sieht die gate Spannung zwar noch nicht perfekt aus, allerdings um einiges besser als zuvor meiner Meinung nach.


Mit 24 Primärwindungen sieht die Gate Spannung meiner Meinung nach wieder ein bisschen schlechter aus.

Am Gate sollten mindestens 15 Volt besser 20-24 anliegen. Wenn man den GDT im Verhältnis 2:1 wickelt muss man halt die Treiberspannung erhöhen. Also so auf 30-48 V. Auf jeden Fall sieht das Signal für eine solche Frequenz sehr gut aus.

Also kann ich das so lassen wenn ich die Treiberspannung erhöhe?

Ja, du musst die Treiberspannung halt so erhöhen, dass am Gate mindestens 15 Volt und maximal 24 anliegen. Bei einem Verhältnis des GDT von 24:9 also auf 40-60 Volt, aber dann musst du die Treiberschaltung umbauen.
Eine Idee wäre, dass du mit deiner jetzigen Treiberstufe entweder eine Halbbrücke die mit 80-120 Volt läuft anzusteuern oder eine Vollbrücke die dann mit 40-60 Volt läuft anzusteuern. Damit steuerst du dann deinen GDT im Verhältnis 24:9 an, der dann deine Endstufe ansteuert. Natürlich sind auch andere Verhältnisse möglich, aber dann braucht die Halb- bzw Vollbrücke andere Spannungen. Ich würde eine Halbbrücke nehmen, da da nur 2 MOSFETs angesteuert werden müssen und man so bessere Signale am Gate hat.

Da wäre mir eine Vollbrücke lieber da ich keinen High side Low side Mosfettreiber habe. Und ich würde schon gerne meinen Ucc37322 weiterverwenden.
Nur brauch ich dafür nicht auch wieder einen GDT? Kannst du mir vielleicht eine Beispielschaltung zeigen?

Ich habe es hier mal skizziert, ist zwar nicht so schön und ordentlich, sollte aber funktionieren.


Die Primärwicklung ist Royer-Konverter ähnlich, funktioniert aber gut.

Ok vielen Dank. Das werde ich dann gleich mal ausprobieren

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Mit der neuen Primärwicklung bekomm ich jetzt bei 12 V Betriebspannungen über 100V Spannungsspitzen und das Rechtecksignal ist fast ganz weg. Irgendwas stimmt nicht. Und der Stromverbrauch steigt auf über 5A. Aber es wird nichts heiß. Hab ich vielleicht was falsch gewickelt? Oder woran kann das liegen.
Die Treiber ICs liefern alle eine normale Rechteckspannung.
Das hab ich direkt an einem der Mosfet Drains gemessen.

So müsste das ganze ablaufen:
https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgjOCmC0Cc4AYB0AmBCUHZMGYEA4UA2WWTEAVgUpABYdKYwwAoAMxFiJBVurFgoefEDiFgkFEMgzth1XtRwUhi0eMnSksgObhBPCtwGrMQ6ghZ7lqo6JU8z06Sz7c8tTtz7Uuzmejonsik8DgANDgAXBAM0MhE+GA4mEb4FLB4KCj48LBImGD4hVg5tJiCtDDk8drJtEWYRGIoXBTpYFIsAO6iCJ5gtJ4e4DkuvSNgY4MDY5YASuBDo-hLnrSrFnTUVP5aFD19A01HPATjp2irNmebhzdX9qq8FyN+Jl4XH+8G2cEsiz8ajE8nAPD6gX4UP8kgBoLUjzUECEeEhiHROCQg06giIFGUuQqDGQBz0PnAJ3JHwsh3JfnoQj8lgAxnQQX4KFNPgMYKtoGAiNoMNhchkcFNaBQpAEIJY9JzGdwFeAuTSAPYUkBEYIgAAeUwAJpgEAAjED4HYSczgsDkHAsDXkbXOfUoI2m838FBIVbIkB2lhAA

Und dieser Fall ist vermutlich bei dir eingetreten.
https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=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

Du müsst die Primärwicklung so wickeln:
https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgjCAMB0l3BWcMBMcUHYMGZIA4UA2ATmIxAUgpABZsKBTAWjDACgbJCQUFuxCVbGnAZuVGlGiliIbABoFYectUhuLaIQxgMpPMRoEEeQoWYia0GsUJhICMthqEUxFGBoWqmlJmIICNiExhg0KF4ssr7+gWDuumB42BjM8SBMhNB4JgicGFxhBmDeGWDQfnqBRLxY2ih4abJsAO48fODu7dxoeFCt3Tz4oj3DkAO6o32T4IL9AEojs1QzeFTrtFRIGzAIA7z8c7bL-W0HPJzgNJIR6xPXFysPM+NtnpIzxy9sQA

Du solltest 6 Drähte Verdrillen, dann 4 davon als Sekundärwicklung nehmen und die anderen beiden, wie beschrieben als Primärwicklung. Dann hast du von beiden Anfang und Ende( Beide Anfänge liegen auf einer Seite), Du nimmst dann den Anfang des Einen Drahtes und verbindest ihn mit dem Ende des anderen Drahtes. Das hängst du dann an VCC. Die Anfänge/Enden der Drähte hängst du dann an die Drains der MOSFETs. Und die MOSFETs sollten mindestens die 4 fache Versorgungsspannung aushalten. Wenn du parallel zu den MOSFETs Zener-Dioden schaltest sollte deren Durchbruchspannung mindestes das 2 fache der Versorgungsspannung betragen.

Wenn man Trafos auf Ringkerne wickelt sollte man den Kopplungsgrad nicht aus die Augen verlieren. Enganliegende Niederkapazitive Wicklungen sind sehr hilfreich. Vom Rest des Themas hab ich keine Ahnung…

Also nur das ich das richtig verstanden habe:
Ich verbinde jetzt einen Draht von links mit einem von rechts, das ist dann die Mittelanzapfung.

Das ist mein GDT. Ich habe leider nur so einen kleinen N30 Ringkern bekommen können

Ich hab jetzt meinen GDT gewickelt und ausprobiert. Das ist jetzt das Rechtecksignal an der Primärwicklung.

Ist das so gut?
Kann ich noch was machen um die Spannungsspitzen wegzubekommen? Und warum liegt das Signal bei ca 20V, wenn ich als Betriebsspannung erst einmal nur 12V ausprobiert habe?

Also wenn du an einem Drain eines MOSFETs misst, hast du ungefähr das doppelte von VDD. Das liegt daran, das wenn in einer Primärwicklung Strom fliest, in der anderen eine Spannung induziert wird, der mit VDD in Serie „geschaltet“ ist. Und gegen die Spannungsspitzen sollten TVS Dioden helfen, die das Doppelte von VDD als Durchbruchspannung haben. Und kannst du mal die Signale an den Gates der Angesteuerten MOSFETs messen.

Ich verwende jetzt den IRFP460 der hält höhere Spannungen aus. Eine TVS Diode hab ich momentan nicht, die muss ich noch besorgen.
Ich habs aber trotzdem mal mit VDD = 40V ausprobiert.


Das hier ist bei 12V VDD.
Das Gelbe ist die Spannung am Mosfet Gate der Endstufe, das blaue und braune sind die Spannungen an den Drains der GDT Treiber Mosfets. Ich glaube aber das Ringing (so nennt man doch die Oszillation die da zu sehen ist oder?) sorgt für eine ziemlich unsaubere Gatespannung auf der Sekundärseite. Ich hab mal versucht das mit dem Widerstand in Reihe zur Primärspule des GDT wegzubekommen. Hat zwar geklappt aber der Widerstand ist ziemlich schnell heiß geworden. Und das war bei 12V. Bei 40V wird ja noch mehr Leistung über den Widerstand verloren gehen und der wird noch schneller heiß. Also ist das ja auch keine Lösung oder?

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Wie viel Watt hat der Widerstand?
Die Anstiegs- und Abfallszeiten sind schonmal sehr gut, Wenn man dann noch das Ringing wegbekommt. Dazu sollte man wie schon gesagt Gatewiderstände benutzen oder TVS- oder Zenerdioden. (Die kann man auch in Serie schalten um eine passende Durchbruchspannung zu erreichen)
Ich würde dir raten es mal mit Gatewiderständen und TVS/Zehnerdioden zu versuchen.
Und am Signal scheint etwas mit einer Halbwelle nicht zu stimmen, kannst du mal Die Gate Signale an den Treiber MOSFETs messen?

gegen das Ringing kannst du RC-Snubber über die D-S Stecke von den FETs die den GDT ansteuern schalten…

aber push-pull mit mittelanzapfung ist generell nicht ganz optimal

Die Lösung ist sicher nicht optimal, eine Voll- oder Halbbrücke wäre sicher besser, aber es ist halt für hohe Treiberspannungen das einfachste.