Hallo Forum, ich habe Schaltregler mit MC33063 und exernem Switch, wie oben im Bild dargestellt ist, aufgebaut. Funktioniert alles soweit. Nur habe ich eine Unschönheit, die zur Zerstörung des MOSFETs führen kann, und weiß nicht recht wie dieses Problem lösen kann => Ugs des MOSFETs ist laut Datenblatt +/-20V und das ist schon maximaler Wert. Wenn ich aber am Eingang 36V anlege werden es für Ugs insgesamt 36V! Der Mosfet in meinem Musteraufbau hält zwar noch, auch bei 36V, aber auf Dauer ist es keine gute Lösung. Möglich wäre es z.b. eine TVS-Diode zwischen G und GND zu setzen. Diese soll dann Ugs auf z.b 19V begrenzen. Also muss diese TVS-Diode Uz=19V haben und paar Watt Leistung -sonst brennt sie mir durch. Diese Lösung führt aber zu erhöhter Verlustleistung. Weiß jemand eine andere Lösung oder vielleicht einen anderen Ansatz? Oder kennt jemand einen MOSFET mit Ugs max = +/-40V? Danke im Voraus.
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Switch_Aufbau.jpg
18 KB
Entweder ca. 15 V Betriebsspannung wählen ( wohl die günstigste Möglichkeit ) oder mit Spannungsteiler/Supressordiode Gate-Spannung begrenzen. Gruss
>mit Spannungsteiler/Supressordiode Gate-Spannung >begrenzen. Wo und wie würdest du den Spannungsteilen aufbauen?
Es gibt auch so gut wie keine MOSFETS mit Ugs > 20V, warum eigentlich? Maximal was ich gesehen hab, waren es Ugs max = 25V....
kirk wrote:
> Es gibt auch so gut wie keine MOSFETS mit Ugs > 20V, warum eigentlich?
Weil dann die anderen Eigenschaften des Mosfets schlechter werden
(höhere Schwellspannung usw.).
Zum Problem:
Eventuell hilft eine Stromquelle rund um den internen Schalttransistor.
Also den Drive Collector auf einen begrenzten Pegel legen, und einen
Widerstand in die Emitterleitung. Dann eine Z-Diode parallel zu
Gate-Source.
Alleine vom Abschaltverhalten her ist der 1k Widerstand parallel zu
Source-Gate nicht das beste. Ich würde hier noch einen aktiven Treiber
aus 2 Widerständen verwenden.
> Es gibt auch so gut wie keine MOSFETS mit Ugs > 20V, warum > eigentlich? Es gibt auch kaum Bipolartransistoren mit einem UEBmax von mehr als ein paar Volt. Warum? Entweder man braucht die höhere Spannungsfestigkeit nicht, oder man kann das Problem durch geringfügigen zusätzliche Schaltungsaufwand beseitigen. Ich schätze, die Erhöhung der GS- bzw. EB-Spannungsfestig- keit würde eine deutliche Verschlechterung der Verstärkungseigenschaf- ten der Transistoren nach sich ziehen. Das Problem bei kirks Schaltung ist, dass der MC33063 gar nicht für die Ansteuerung eines MOSFETs gedacht ist. Nicht umsonst sind im Datenblatt nur Beispiele mit Bipolartransistoren zu finden. Es ist zwar möglich, den MOSFET mit einem Pullup-Widerstand an den offenen Kollektor des IC-Ausgangs anzuschließen. Die Ausschaltzeiten des MOSFETs sind aber dadurch ziemlich bescheiden, was die maximale Schaltfrequenz und den Wirkungsgrad einschränkt. Man könnte eine 10V-Z-Diode parallel zu R schalten und einen zweiten Widerstand von 1k zwischen den IC-Ausgang und der Anode der Z-Diode legen. Dadurch wird UGS auf -10V begrenzt, die Verlustleistung in der Z-Diode beträgt maximal 160mW. Da bei 36V Versorgungsspannung, der MOSFET die meiste Zeit ausgeschaltet und dann die Z-Diode stromlos ist, reicht ein üblicher 0,5W-Typ dicke. Allerdings wird durch den zusätzlichen Widerstand nun auch das Einschalten des MOSFETs gebremst. Aufwendigere MOSFET-Ansteuerschaltungen verwenden eine Gegentaktstufe, so dass die Gate-Ansteuerung in beide Richtungen niederohmig erfolgt. Die folgende Schaltung, die schon mehrfach in diesem Forum diskutiert wurde, steuert den MOSFET recht schnell, da sie ordentlich Strom zum Umladen des Gates liefert und bei den Ansteuertransistoren verzögernde Sättigungseffekte vermeidet: Beitrag "Re: Mosfet-Treiber so in Ordnung ?" (Beitrag von ralf) Zudem ist UGS, abhängig von den Widerständen R2 und R3 und der Eingangsspannung, auf einen von der Versorgungsspannung unabhängigen Wert begrenzt. Leider hat der MC33063 keinen Ausgang mit versorgungsspannungs- unabhängigem Pegel, so dass die Schaltung nicht direkt verwendbar ist. Sie müsste aber passen, wenn man den Ausgangspegel mit einem Pullup-Widerstand (der jetzt auch größer als 1k werden darf) und einer 5,1V-Z-Diode gegen Masse auf einen festen Wert zwingt. Inzwischen sind aus einem diskreten Bauteil zur Ansteuerung des MOSFETs acht geworden, hat aber den Vorteil kürzerer Schaltzeiten und UGS-Begrenzung gewonnen. Das Ganze macht auch ein wenig einen zusammengeflickten Eindruck. Wahrschinlich kann man, wenn man die Ansteuerschaltung etwas modifiziert und vielleicht eine geschicktere Beschaltung der Ausgangstransistoren des MC33063 findet, ein paar Bauteile einsparen. Es stellt sich natürlich angesichts dieser Verrenkungen die Frage, ob man nicht gleich zu einem Schaltreglerbaustein mit MOSFET-Treiber oder - wenn benötigte Strom maximal ein paar Ampere beträgt - zu einem mit bereits integriertem Schalttransistor greift :) Benedikt K. schrieb: > Eventuell hilft eine Stromquelle rund um den internen > Schalttransistor. Also den Drive Collector auf einen begrenzten > Pegel legen, und einen Widerstand in die Emitterleitung. Dann eine > Z-Diode parallel zu Gate-Source. Wenn ich das Datenblatt richtig interpretiere, ist der Ausgangspegel des die Ausgangstransistoren schaltenden Flipflops ungefähr gleich der Versorgungsspannung, also variabel. Dewegen kann man damit keine Stromquelle mittels eines Emitterwiderstands realisieren. Wäre dies möglich, könnte man in der von mir verlinkten Schaltung als linken Transistor den internen des MC33063 verwenden, was die Sache etwas vereinfachen würde.
yalu wrote: > Wenn ich das Datenblatt richtig interpretiere, ist der Ausgangspegel > des die Ausgangstransistoren schaltenden Flipflops ungefähr gleich der > Versorgungsspannung, also variabel. Dewegen kann man damit keine > Stromquelle mittels eines Emitterwiderstands realisieren. Ja. Das wird das Problem sein. Wenn der Treiberstrom aus dem Flipflop hinreichend klein ist, dann könnte es funktionieren, müsste man also ausprobieren. Es wäre aber vermutlich einfacher, gleich ein anderes IC nehmen.
Hallo, vielen Dank für diese Hinweise. Hab noch folgendes recherchiert: http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/AND8291-D.PDF Und hab die Schaltung so aufgebaut wie sie auf der seite 3 angegeben ist. Zusätzlich gabe ich in SWE-Pfad einen R=470Ohm und parallel zum R einen C=6,8pF eingebaut. Danach Ugs ausgemessen und festgestellt, dass Ug nie wircklich auf GND gezogen wird. Ug bleibt auf einem Pegel, sodass Ugs nicht über 20V hinausgeht. Ist zwar keine elegante Lösung, aber: Die Schaltfrequenz liegt bei 160kHz (bei Uin=9V), was von den gedachten 200kHz etwas abweicht. Wirkungsgrad ist ca. 80% - für mich ein sehr guter wert. Grund dafür ist haupsächlich großer L wert und geringer Rdson des MOSFETs.
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