H-Side Treiber

[Gon F. (gohn)]

ich habe eine Frage zum H-Side Treiber

habe ich das richtig verstanden, dass der H-Side Treiber eingesetzt 
wird, um Zwei Lasten voneinander zu trennen?

Dadurch hat man am Ausgang einen anderen Strom als am Eingang. Ist es 
dann nicht wie galvanisch getrennt?

zB dieser Baustein: 
http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet_pdf/sgs-thomson-microelectronics/VNQ860_and_VNQ860SP.pdf

Es steht, dass eine Seite zu Masse verbunden ist. Was meint man damit 
genau?

[Damit nicht (Gast)]

Dieser Chip hat nur einen GND Pin. Du musst also GND beider Seiten 
verbinden und an den einen Pin anschliessen.

Damit ist es nicht mehr galvanisch getrennt.

[Achim S. (Gast)]

Gon F. schrieb:
> habe ich das richtig verstanden, dass der H-Side Treiber eingesetzt
> wird, um Zwei Lasten voneinander zu trennen?

nein, das hast du falsch verstanden.

Der Highside-Treiber dient einfach dazu, Lasten auf der Highside zu 
schalten. D.h. du kannst bis zu 4 Lasten ein oder ausschalten. Und das 
"untere" Ende der Last kann fest mit GND verbunden sein. Das "obere" 
Ende der Last wird geschaltet.

Gon F. schrieb:
> Ist es
> dann nicht wie galvanisch getrennt?

nein, nicht die Bohne. Der Highside-Treiber erzeugt keine galvanische 
Trennung. Und er funktioniert nur, wenn die Masse der Last und die Masse 
des Treibers verbunden sind.

[HildeK (Gast)]

Gon F. schrieb:
> habe ich das richtig verstanden, dass der H-Side Treiber eingesetzt
> wird, um Zwei Lasten voneinander zu trennen?
Jein.
Einfach ausgedrückt ist es ein elektronischer Schalter in der 
Plus-Leitung, um eine Last ein- bzw. auszuschalten mit einem 
elektrischen Steuersignal. Üblicherweise haben diese auch noch einige 
Hilfsfunktionen, wie Überlastschutz, Übertemperatur und einige bieten 
auch eine Laststrommessung.
Häufigste Verwendung: ein µC im KFZ schaltet die Lasten, wie Licht, 
Blinker, Scheibenheizung und vieles andere mit einem 3.3V oder 5V 
Logikpegel.
Neben ST hat z.B. auch Infineon solche Schalter im Angebot.

> Dadurch hat man am Ausgang einen anderen Strom als am Eingang. Ist es
> dann nicht wie galvanisch getrennt?
Man hat insofern einen anderen Strom, als dass der Schalter selber auch 
noch ein kleines bisschen Strom benötigt. Ansonsten ist es wie bei einem 
mechanischen Schalter, entweder an oder aus. Dann sind (bis auf den 
Eigenverbrauch) die Ströme auf beiden Seiten die selben.
Eine galvanische Trennung ist zwar bei einem solchen Baustein denkbar, 
dein Beispiel hat das aber nicht.

[GDT (Gast)]

"Bei uns" in Deutschland nennt man das uebrigens 4fach HighSide
Schalter - denn ein Highside Treiber wird zumeist im Sinne eines
Treibers_fuer_Highside_Schalter (also allein die Ansteuerung!)
verstanden. Diese Feststellung kann Dir durchaus helfen...  :)

HildeK schrieb:
> Eine galvanische Trennung ist zwar bei einem solchen
> Baustein denkbar, dein Beispiel hat das aber nicht.

Sowohl bei integrierten 4fach Schaltern als auch Mosfet-Treibern
waere das denkbar, ja - und zumindest Mosfet-Treiber fuer die
Highside gibt es auch tatsaechlich in dieser Ausfuehrung. Fuer
besonders hohe Isolationsfestigkeitsanforderungen reicht kein
"Halbleiter-Level-Shift" (aus spannungsfesten Mini-Transistoren).

In solchen Faellen kommt ein Treiber-Transformator zum Einsatz.
(Englisch: GDT = Gate Drive Transformer) Gibt es sehr klein.

Ist alles eine Frage der Anwendung - wofuer genau, und auch bei
welchen Spannungs- und Stromwerten.

Ein diskret aufgebauter Highside Schalter geht am einfachsten mit
P-Kanal-Mosfet. Dessen Gate muß nicht, wie es beim N-Kanal waere,
auf eine Spannung oberhalb der ("Leistungs-") Betriebsspannung
gebootstrapped bzw. gepumpt werden, sondern es reicht, das Gate
(das im Aus Zustand z.B. auf + Potential liegt) einfach um ein
paar Volt (Datenblatt) in Richtung GND "runterzuziehen".

Das geht auch sehr einfach mit einigen R und T, billigst.

Doch meist will man - trotz der noch schwierigeren Ansteuerung
- einen N-Kanal Mosfet verwenden... auch Highside. Denn diese
sind niederohmiger bei gleicher Chipflaeche wie P-Ch., oder aber
sie vertragen den gleichen Strom bei geringerer Chipflaeche als
P-Ch., und sind daher auch leichter zu schalten (kleinerer Chip
bedeutet niedrigere "parasitaere" Kapazitaeten, z.B. auch Q_g).

Daher wurden mitsamt der noetigen Ansteuerung in ein IC hinein
integrierte N-Ch (auch mehrere in einem IC, + Schutzfunktionen)
sehr schnell sehr populaer, genau wie Level-Shift FET-Treiber.

Gon F. schrieb:
> um Zwei Lasten voneinander zu trennen?

Nein, um an eine Last die + Spannung aufzuschalten, oder diese
davon zu trennen. Die Last haengt ja mit der anderen Seite
immer (noch) an der jeweils anderen Seite der Versorgung.


"Wieso ueberhaupt Highside (also +) schalten? Man koennte doch
auch einfach die Last fest an + lassen, und GND abtrennen - also
Lowside? Der Schalter waere so doch viel einfacher anzusteuern!"

Das stimmt, waere viel einfacher. Oft genug wird das auch gemacht.

Allerdings/jedoch: Wenn aus irgend einem Grund die Last mit GND
dauerhaft verbunden bleiben MUSS, dann... schaltet man Highside.

Und auch das ist oft genug der Fall, wirst Du noch sehen/lernen.

(Die restlichen Infos lieferte HildeK ja schon. Good luck.)

[Soul E. (Gast)]

Highside-Schalten hat den Vorteil, dass die Peripherie im ausgeschalten 
Zustand spannungsfrei ist. Leckströme stören dann nicht weiter.

Selbst in Deiner Wohnung werden die meisten Deckenleuchten in der Phase 
geschaltet und nicht im Nulleiter.

[GDT (Gast)]

HildeK schrieb:
> Eine galvanische Trennung ist zwar bei einem solchen
> Baustein denkbar, dein Beispiel hat das aber nicht.

Mir kommt gerade der Verdacht, daß gemeint war:
Galv. Trennung zw. Quelle und Last gemeint/erwuenscht.

(Was natuerlich unmoeglich ist mit Halbleitern allein,
sogar bei gleichzeitig highside und lowside Trennung.)

Dazu mueßte die Last schon mittels Relais beidseitig
(+ und GND) abgetrennt werden, dann ja.


@souleye:

DC und AC sind voellig unterschiedlich zu betrachten.

[Gon F. (gohn)]

Vielen Dank für die Antworten.