Schutz eines MOSFET gegen Kurzschluss bei PWM

[Yücel A. (yuetzi)]

Hallo an Alle!

In der Schaltung soll der MOSFET gegenüber Kurzschluss geschützt werden. 
Am Gate ist die 5V PWM 20kHZ, die eigentlich µP kommt. R1= 40mOhm stellt 
den Widerstand bei Kurzschluss dar.

Wie kann ich den MOSFET gegen Kurzschluss schützen???

Danke für Eure Mühe!

[Εrnst B. (ernst)]

1) Bildformate

2)
Flinke Sicherung in die Zuleitung.
Oder
Dicken Mosfet nehmen, damit die Spannungsquelle das schwächste Glied in 
der Kette ist
Oder Komparator an den Shunt, der bei zu hohem Spannungsabfall das Gate 
auf Masse zieht.

[Εrnst B. (ernst)]

Hab mal ein "Prinzip-Schaltbild" einer "Notabschaltung" angehängt.

-> Der µC sollte mitbekommen, sobald diese auslöst.

-> das RC-Glied am Shunt muss anders dimensioniert werden, je nachdem 
wie träge die Überstromabsicherung reagieren kann, und wie lange es max. 
dauert, bis der µC die PWM sicher runtergefahren hat.

-> die Avalanche-Ratings deines FETs geben in etwa Auskunft darüber, 
wieviel Energie der FET "verschlucken" kann, bevor er abgeschaltet sein 
muss. => Datenblatt studieren.

[Fralla (Gast)]

Mit 10k ein Gate Treiben? Denn Opv könnte man mit einer Diode 
entkoppeln.

[Yücel A. (yuetzi)]

Danke erst einmal für eure Beiträge.

Eine Frage: wäre es eigentlich möglich, einen TempFet einzubauen, der 
dann bei zu hohen Strömen abschaltet?

[Fralla (Gast)]

Es gibt auch Gate Treiber, die auf einene Shunt sensen und bei Überstrom 
abschalten.
Woher kommt das Signal?

Aber du solltest mal klarstellen welcher max Strom im Normbetrieb 
auftritt und wann die Überstromabschaltung erfolgen soll. Bei Idealer 
Quelle hat du mit deiner Kurzschlusskunfiguration 320A, sehr 
wahrscheinlich wird dir da schon was abraucht...
MFG

[MaWin (Gast)]

Bei 20kHz kannst du keinen HitFet/TempFet mehr nehmen, sondern musst 
einen IR2121 MOSFET-Treiber mit Strombegrenzung nehmen.

Aber über die 10k Vorwiderstand kommen sowieso keine 20kHz zum Gate, 
deine Schaltung widerspricht deinen Anforderungen.

[Εrnst B. (ernst)]

Fralla schrieb:
> Denn Opv könnte man mit einer Diode entkoppeln

Bezogen auf meinen Schaltungsvorschlag?
Sicher. Ich hatte dort einen Open-Collector Comparator eingesetzt, weil 
Schneller und in LTSpice verfügbar.
Ein normaler OpAmp mit Diode tuts natürlich auch.

Hab das mal mit LM358 + 1N4148 simuliert, die Zeit bis zum Abschalten 
verdoppelt sich damit in etwa.

Fralla schrieb:
> Bei Idealer
> Quelle hat du mit deiner Kurzschlusskunfiguration 320A, sehr
> wahrscheinlich wird dir da schon was abraucht...

Nicht unbedingt...
Grob überschlagen würde der Mosfet so 30 mJ abkriegen, bevor er 
ausgeschaltet wird. Ist bei dicken FETs mit Kühlkörper noch locker drin, 
wenn die Bonddrähtchen solange durchhalten.

Schlimmer ist vermutlich die Induktivität der Zuleitungen, die man beim 
Simulieren allzugern vergisst.

[oszi40 (Gast)]

@Εrnst
Die Variante 2) Flinke Sicherung wirkt erst später nach der 
"Siliziumschmelze". Auf die Notabschaltung würde ich nicht verzichten.