Stepdown-Schaltwandler mit N-FET und Bootstrap

[Christian S. (roehrenvorheizer)]

Hallo allerseits,

ich habe mir mal diese Schaltung hier herausgesucht und versucht zu 
verstehen, wie sie funktiniert:

http://jiggerjuice.info/electronics/projects/power/buck-diode-nmos.html

Es soll anstelle des sonst üblichen P-FETs hier ein N-FET eingesetzt 
werden.
(Variante mit P-FET:
http://jiggerjuice.info/electronics/projects/power/buck-diode-pmos.html#design)

Es finden sich nur diese wenigen Sätze als oberflächliche Erklärung:

"The MC34063 output drives the gate of a small 2N7000 MOSFET acting as 
an inverter, since the polarity of the MC34063 will not drive the power 
MOSFET gate correctly. The inverter drain switches the power MOSFET gate 
through a totem pole driver. This driver includes a bootstrap circuit to 
ensure that the MOSFET gate is driven above its turn-on voltage during 
the on-period."

Laut Autor soll die Schaltung von konstanten 12V auf konstante 6V 
herunter regeln und eine Glühlampe als Last haben. Man erwartet, daß die 
Bootstrap-Schhaltung immer eine Spannung genügend hoch über dem 
Source-Potential bereit stellt, um den FET voll durchschalten zu können.

Nun habe ich mir mal überlegt, ob die Schaltung denn für alle möglichen 
Ausgangsspannungen funktionieren würde, also von Ua = Ue bis Ua =0,0x 
Volt.


Vielleicht kann mir jemand meine Aussagen bestätigen oder mich da 
korrigieren bitte:   (Voraussetzung: Ua <= Ue)

-Der Bootstrap-Kondensator wird immer auf Uc= Ue - Ua aufgeladen.
-Bei Ua = Ue hat er 0V und die Bootstrap-Schaltung ist wirkunglos. Der 
FET schaltet nicht.
-Der FET schaltet nicht mehr, wenn Ua - Ue < U GS th geworden ist. 
Vorher schon erwärmt er sich stark, da er nur noch schwach 
durchgeschaltet.
-Diese Schaltung eignet sich nur bei möglichst konstantem Arbeitspunkt, 
also weit genug weg von den genannten Problembereichen.
-Die Eingangsspannung muß immer mindestens groß genug sein, um den FET 
voll durchschalten zu können, also > 8...12V je nach FET-Typ. (abgesehen 
von LL-FETs) Sonst läuft die Schaltung nicht an.
-Mittels einer eigenständig erzeugten Hilfsspannung hätte man immer 
genügend Gate-Spannung, um den N-FET durchschalten zu können.

Schon mal danke für's Antworten.

mit freundlichem Gruß

[Alexxx (Gast)]

Der Bootstrap-Kondensator wird auf ca. Ue aufgeladen! Während der Mosfet 
sperrt, wird die Schottky leitend und Source Q4 sinkt etwas unter GND.
Die Bedingung ist aber, dass der Mosfet überhaupt schaltet!
D.h. Ua-> Ue oder Ua-> 0V oder Ia-> 0 geht nicht.