Alimentazione isolata a +18V per Driver dei MOSFET superiori

[esisnc]

Di apparecchiature, anche 'safety-critical' che utilizzano high side driver basati su bootstrap ce ne sono in giro decine di milioni, essenzialmente tutte funzionanti.

E questo è quello che pensavo anch'io, peccato che in oltre 30 anni di esperienza di riparazione e consulenza su inverter industriali per azionamento di elettromandrini e motori vedo che per i driver non si fa uso di boostrap ma di alimentazioni galvanicamente separate con accoppiamento ai MOSFET/IGBT optoisolato oppure a trasformatore. Solo nelle applicazioni piu' economiche si usano gli IC-driver con bootstrap.
Speravo di poterli utilizzare con tranquillita' nella mia applicazione, ma evidentemente ho fatto un errore di valutazione.

Se le vostre saltano come le bottiglie di prosecco, la responsabilità non è dei driver, ma del progetto della macchina che risulta inadatto alle condizioni nelle quali deve operare.

Ti invito a leggere con maggiore attenzione il mio post [6] invece di sparare inutili sentenze.
Le apparecchiature in questione sono state sottoposte in laboratorio terzo ai test per la certificazione CE, segnatamente anche per l'imunita' condotta (surge e burst) secondo le normative EMC armonizzate, test tutti felicemente superati.
Aggiungo che la mia esperienza ha trovato riscontro anche dal confronto tecnico con un field application engineer di un noto distributore di componentistica elettronica di potenza, il quale ha confermato che i miei stessi problemi li avevano anche altri clienti utilizzatori dei medesimi IC driver.
Poi se tu hai la verita' in tasca, non aspetto altro che imparare da tanta scienza.

[venexian]

Hai ragione.

Trent'anni di esperienza a riparare mandrini danno una visione molto più chiara di quella dei dipartimenti R&S di tutti i produttori di di semiconduttori mondiali. Strano che nessuno di loro sia venuto a chiedere a te cosa fare e si ostinino a produrre quelle schifezze di circuiti integrati che altri imbecilli infilano nelle loro macchine. Abbi pazienza, un giorno verrà ristabilita la verità e verranno premiati i giusti.

[marioursino]

Le apparecchiature in questione sono state sottoposte in laboratorio terzo ai test per la certificazione CE, segnatamente anche per l'imunita' condotta (surge e burst) secondo le normative EMC armonizzate, test tutti felicemente superati.

I test che citi non garantiscono il corretto funzionamento del circuito in tutte le sue modalità operative, anzi vanno a valutare tutt'altro; in pratica può essere più importante il filtro EMI di ingresso che i timing di fino che riguardano i MOS di potenza durante questo tipo di test.

Il convertitore deve essere progettato per restare dentro la SOA durante qualsiasi transitorio, evidentemente le tue esperienze riguardano design pessimi che per caso includevano i driver che citi.

Ti faccio un esempio: se durante un transitorio di carico alcuni high-side di un full-bridge ZVS perdono tale ZVS, anche per poche commutazioni, spesso l'iniezione capacitiva sui loro gate (per la maggior parte per applicazioni 400/600 V) distrugge i driver, che essi siano isolati o con bootstrap. Il designer può aver tenuto in considerazione questa evenienza assicurandosi che la temperatura di giunzione dei MOS di potenza, anche durante l'evento transitorio, rimanga ampiamente dentro i limiti di sicurezza. La messa in sicurezza dei driver invece, che in questo caso dipende anche da scelte di layout del PCB, è di difficilissima valutazione.
Come si risolve? Ci si assicura che il convertitore lavori sempre in ZVS esagerando il traferro, oppure esagerando i dead-time tra le due diagonali. Di chi è quindi la colpa? Di chi ha scelto il dead-time o il traferro minimo, oppure di chi ha assemblato il trasformatore stesso.

Un altro esempio: driver lontanissimi dai MOS di potenza. In questo caso se misuri in modo differenziale la osservi un transitorio LC costituito dall'induttanza della pista che dal driver arriva al MOS e dalla capacità di gate (non lineare). Spesso la pista, come se non bastasse, si incrocia con i rami di potenza del convertitore. Cosa succede? La corrente di uscita non è più impulsiva ma si prolunga durante il transitorio LC. Il driver si scalda e dopo un anno è abbastanza stufo di lavorare così.

Infineon e SiLabs non c'entrano nulla con il cattivo design, purtroppo hai dedotto la cosa sbagliata.

[esisnc]

Strano che nessuno di loro sia venuto a chiedere a te cosa fare

E invece sono io che sono andato da loro a chiedere lumi, ma non hanno saputo rispondermi, e comunque sono state seguite alla lettera tutte le raccomandazioni contenute nei datasheet e AN al riguardo, compreso i suggerimenti sul layout del PCB citate anche da marioursino.
Io ho cercato di condividere esperienze e osservazioni acquisite sul campo, se puoi vantare tanta conoscenza ed esperienza in questo settore illuminaci altrimenti mettiti in fila ad aspettare il tuo turno per raccattare il premio per i giusti.........

Per marioursino : il circuito è stato testato anche sul cto.cto. (in laboratorio) senza problemi.

La mia esperienza, ripeto, riguarda apparecchiature identiche alimentate alla stessa tensione nominale che in certe regioni del mondo funzionano regolarmente mentre in altre si rompono con una frequenza non spiegabile.

[venexian]

E invece sono io che sono andato da loro a chiedere lumi, ma non hanno saputo rispondermi

Anche tu, però, andare a chiedere ai progettisti dei circuiti integrati della Infineon perché i loro circuiti integrati scoppiano nei tuoi circuiti... è chiaro che mentono! Non ammetteranno mai che hai trovato dove loro sbagliano...

La mia esperienza, ripeto, riguarda apparecchiature identiche alimentate alla stessa tensione nominale che in certe regioni del mondo funzionano regolarmente mentre in altre si rompono con una frequenza non spiegabile.

Non spiegabile... cioè non avete capito il perché. Ovvio che in questo caso può essere solo colpa del driver a bootstrap, cos'altro altrimenti?

Guarda... non è questione di saperne di più o di meno, ma tu hai cominciato con l'accusare le più grandi aziende di semiconduttori di immettere nel mercato prodotti scadenti che portano al malfunzionamento le apparecchiature nelle quali sono utilizzati. Già due utenti ti hanno fatto notare, in modo più o meno tecnico e più o meno ironico che una tale accusa non sta né in cielo né in terra. Non perché tali aziende non possano commettere errori o produrre un particolare integrato con caratteristiche inadeguate, ma perché accusare che tutte le aziende che producono high side driver bootstrap siano ciarlatani non può che invitare a essere quanto meno ironici. Pensaci.

[esisnc]

Anche tu, però, andare a chiedere ai progettisti dei circuiti integrati della Infineon perché i loro circuiti integrati scoppiano nei tuoi circuiti... è chiaro che mentono! Non ammetteranno mai che hai trovato dove loro sbagliano...

Non è il mio scopo trovare dove loro sbagliano, ma piuttosto se a me è sfuggito qualcosa......i field application engineer sono in fondo pagati dalle case costruttrici per questo.

Non spiegabile... cioè non avete capito il perché.

....ma presentato a loro il problema, non hanno saputo fornirmi possibili soluzioni o meglio indicarmi dove avessi sbagliato.

Ovvio che in questo caso può essere solo colpa del driver a bootstrap, cos'altro altrimenti?

.....

probabilmente quella topologia circuitale con IC driver non isolati a boostrap ha delle criticità applicative e, per quanto mi riguarda, la sconsiglio vivamente, poi ognuno faccia quello che vuole.
Io ho riportato una mia esperienza cercando di darne una possibile spiegazione ad altri utenti del forum e tu con la tua inutile ironia e saccenza da due soldi quale contributo hai dato a questa discussione?

[venexian]

Io ho riportato una mia esperienza cercando di darne una possibile spiegazione ad altri utenti del forum e tu con la tua inutile ironia e saccenza da due soldi quale contributo hai dato a questa discussione?

Quello di evitare che qualcuno ti possa dare ascolto e pensare che uno dei più comuni, collaudati, efficienti e affidabili circuiti possa essere mal visto solo perché un progettista incapace non è stato in grado di utilizzarlo come avrebbe dovuto.

[BrunoValente]

Che vergogna questi progettisti incapaci! Bei tempi quando li buttavano giù dalla rupe e lasciavano in vita solo quelli onniscienti e cazzuti che non sbagliano mai!

Che bella questa discussione che ha sviscerato tutti e solo gli aspetti tecnici della questione e dove non hanno prevalso, come a volte invece capita, certi aspetti meschini del carattere di certi interlocutori.

Complimenti davvero

[esisnc]

Complimenti davvero

scusa BrunoValente se mi sono lasciato trascinare in una discussione che di tecnico ha ben poco. Avevi chiesto di inserire degli schemi per stimolare la discussione e non l'ho fatto.
Intanto allego la AN-978 di IR dove sono esposti i principi di funzionamento dei driver-boostrap.

[EcoTan]

Non conosco l'argomento ed ho dato appena un'occhiata. Rispondo così tanto perché mi va di esternare la prima impressione. Doppio salto mortale senza rete: la pompa si può scaricare e la rigenerazione si può disturbare.