H-Side Schaltung - Feedback

[Fabi R. (efabi)]

Hallo!

Ich designe derzeit eine Schaltung für ein privates Projekt.
Dabei habe ich in der Version 0 einen gravierenden Fehler gemacht: Ich 
habe einfache N-MOS FETs als High-Side Treiber verwendet. Dies hat mich 
sehr geärgert, da ich dies durch eine einfache Spice-Simulation hätte 
verhindern können. Ich habe vor diese Woche die neuen PCBs zu bestellen, 
und diesmal mit einer ausgiebig simulierter Treiberstufe.

Sinn der Schaltung ist: Der Power-Switch soll einen Kondensator laden. 
Dann soll der Kondensator über eine induktive Last entladen werden. 
Insgesamt habe ich 56 solche Lasten, hier ist der Einfachheithalber nur 
eine dargestellt. Es wird jedoch immer nur eine Last gleichzeitig 
geschalten.
(Für Freilaufdioden ist in der Gesamtschaltung gesorgt.)

Um zu Vermeiden, dass wieder Geld und Zeit in den Sand gesetzt werden 
bitte ich hier deshalb um Feedback bzgl. der Schaltung.
Ich habe das LTSpice-File angehängt.


Danke im Vorraus.
Fabi

[Jürgen von der Müllkippe (Gast)]

Fabi R. schrieb:
> Dies hat mich sehr geärgert

Ja, das ist natürlich ärgerlich.

[Elektrofurz (Gast)]

Von den Pfeilrichtungen der Mosfet's und den Sourceanschlüssen an den 
Rails, sieht alles korrekt aus.

Der 12R Widerstand würde einen erheblichen Spannungseinbruch am Ausgang 
am 10R erzeugen! Aber ich glaube, das ist von dir für deine Versuche 
auch so beabsichtigt, weil das Laden und Entladen wohl nie gleichzeitig 
passiert?

[Fabi R. (efabi)]

Ja, genau. Der 12R dient mir nur zur Strombegrenzung für das Laden des 
Kondensators. Ich will das verwendete Billignetzteil nicht unnörig 
quälen. Falls der jedoch ärger machen sollte, ist er ja schnell 
überbrückt.
Danke für deine Antwort.

[HildeK (Gast)]

Fabi R. schrieb:
> Falls der jedoch ärger machen sollte, ist er ja schnell
> überbrückt.

Der macht keinen Ärger, er begrenzt den Spitzenstrom auf 1A. Das sollte 
das Netzteil eben können.
Könntest du noch erklären, warum du mit M2 und M5 zwei Schalter geplant 
hast? Hier reicht doch einer und bei 56facher Ausführung ist das schon 
Geld ...
Zumal: wenn du M2 betrachtest: der wird ja schon ausschalten, bevor C1 
leer ist, weil bei einer Restspannung von 2-3V an C1 das Gate von M2 
nicht mehr genügend Spannung bekommt. Das versaut dir die Entladekurve.
M5 kann das besser, der ist so lange leitend, wie das Gate mit den 3.3V 
angesteuert wird.

[äxl (Gast)]

Ich hab nur geschaut: "PULSE" in der sim (Vs) und R_GS(R2 und R7)=10k.
das geht so nicht.. Ich habe garnicht weiter gelesen.

Die Mosfets müssen schnell auf und auch wieder zugemacht werden, um es 
mal so auszudrücken.

[HildeK (Gast)]

äxl schrieb:
> Ich hab nur geschaut: "PULSE" in der sim (Vs) und R_GS(R2 und R7)=10k.
> das geht so nicht.. Ich habe garnicht weiter gelesen.
>
> Die Mosfets müssen schnell auf und auch wieder zugemacht werden, um es
> mal so auszudrücken.

Kannst du das mal verständlich ausdrücken?

Ob jetzt 1µs Flankensteilheit oder 100ns, das Integral über die 
Peakleistung im MOSFET wird ganz ähnlich ausfallen und ist
R2 sorgt doch fürs Ausschalten. Zu dem Zeitpunkt ist aber C1 bereits 
leer.
R7 sorgt auch fürs Ausschalten. Zu dem Zeitpunkt ist aber C1 schon voll.
Beide Male fließt kein Strom mehr und du kannst beliebig langsam werden 
mit der U_GS.
Oder was waren deine Bedenken?

[Fabi R. (efabi)]

HildeK schrieb:
> Könntest du noch erklären, warum du mit M2 und M5 zwei Schalter geplant
> hast? Hier reicht doch einer und bei 56facher Ausführung ist das schon
> Geld ...

Die L-Side ist notwendig, da die Gesamtschaltung etwas komplizierter 
aufgebaut ist. Es handelt sich bei den induktiven Lasten um 
elektromechanische Sieben-Segment Anzeigen. Mit der H-Side steuer ich 
die jeweilige Anzeige an und mit der L-Side wähle ich das gewünschte 
Segment von der bestromten Anzeige aus. Hoffe das macht soweit Sinn, 
einen überischtlichen Schaltplan kann ich leider nicht anhängen, da die 
Anzeigen auf einem seperaten PCB sitzen.

> Zumal: wenn du M2 betrachtest: der wird ja schon ausschalten, bevor C1
> leer ist, weil bei einer Restspannung von 2-3V an C1 das Gate von M2
> nicht mehr genügend Spannung bekommt. Das versaut dir die Entladekurve.

Oh, daran habe ich noch gar nicht gedacht. Ich denke aber, dass das ok 
sein wird, da ich um die Anzeige zu setzen eh nur einen kurzen Impuls 
brauche. Aber einen Dummy-Wiederstand um die Entladedauer zu maipulieren 
bzw. um den Impuls zu verlängern wäre sicher keine schlechte Idee. 
Obhwohl mir das dann die Spannung an M2 noch mehr versauen würde. 
Mhhhhh.

[äxl (Gast)]

HildeK schrieb:
> Ob jetzt 1µs Flankensteilheit oder 100ns, das Integral über die
> Peakleistung im MOSFET wird ganz ähnlich ausfallen und ist
> R2 sorgt doch fürs Ausschalten. Zu dem Zeitpunkt ist aber C1 bereits
> leer.

Asche auf mein Haupt, hatte das mit dem längst leeren Kondensator 
übersehen
Sorry...