Wenn der Verbraucher unten wäre, müsste der BUZ11 bis 34V am Gate
aufgesteuert werden -> geht nicht.
Wenn der Verbraucher oben ist, darf das Gate des BUZ11 nur bis 20V
bekommen, bekommt aber 24V -> geht nicht.
Zudem müsste der obere BS170, damit er voll durchsteuert, mit 29V als
Signal angesteuert werden, wird er aber wohl nicht, es sind wohl nur 5V
-> geht nicht.
Wenn bis hierhin alles gehen würde, würde das Aufladen des Gates des
BUZ11 nur langsam über 10k erfolgen, wozu dann überhaupt eine
MOSFET-Treiberstufe davor ? -> taugt nicht
Wenn wir mal davon ausgehen, daß dein Signal 5V Impulse eines ICs sind,
warum 2 ? Tri-State kann deine Schaltung nicht -> taugt nichts.
Ein Eingang reicht, Verbraucher an/Verbraucher aus, man könnte also
reduzieren auf
+24V +24V -24V
| | |
10k | Verbraucher
+----|I BS170 |
| |S |
| +---+---|I BUZ11
| | |S
-|I BS170 10k |
|S | |
GND GND GND
Die Schaltung ist sehr nah an deiner dran und fast gut:
Der erste BS170 kann mit 0V/5V angesteuert werden und wandelt
den Pegel auf 0V/24V, die leider wenig belastbar sind.
Der zweite BS170 dient als Source-Folger, und macht diese
Spannung belastbarer, kostet damit ca. 4V und reduziert damit
die Spannung am Gate des BUZ auf verträgliche 20V. Leider zieht
er nur nach +, nach Masse entlädt man wieder nur mit schlaffen
10k.
Wenn man nun eine Diode spendiert, kommt was vernünftiges bei
raus:
+24V +24V -24V
| | |
10k | Verbraucher
+----|I BS170 |
| |S |
+-|<|-+---+---|I BUZ11
| | |S
-|I BS170 10k |
|S | |
GND GND GND
Nun zieht der erste BS170 die Gate-Leitung kräftig gegen Masse,
und der zweite BS170 dient nicht nur der Verbindung nach +24V,
sondern reduziert auch noch um ca. 4V. Leider nur ca. 4V, es
könne auch 3V oder nur 2.5V sein, und dann bekommt der BUS11
am Gate mehr als er laut Datenblatt verträgt. Richtig sicher
ist das also auch nicht, aber immerhin besser als deine
Schaltung zuvor, und mit denselben Bauteilen. Also baut man
noch weiter um, per Spannungsteiler macht man aus 24V nur 12V
die zu nur 10V am BUZ11-Gate führen:
+24V +24V -24V
| | |
10k | Verbraucher
+----|I BS170 |
| |S |
+---------+-|<|-+-------|I BUZ11
| | |S
-|I BS170 10k |
|S | |
GND GND GND
Nun funktioniert's, der BUZ wird durch die BS170 als Pegelwandler
und Stromverstärker schneller und besser umgeladen als durch den
Signal-Ausgang selbst. Besser und einfacher wäre natürlich ein
MOSFET-Treiber wie der TPS2811 (der aus 24V gleich 11.5V macht).
Achtung: BS170 sind extrem empfindlich. Wenn man die mit dem Fenger
anfasst, lädt sihc die winzige Gate-Kapazität sofort auf Werte über 20V
auf, und der MOSFET geht kaputt. Es gibt keine Schutzdioden in dem Teil.
Man muß BS170 mit Kurzschlussring (blanken Draht um die Anschlüsse
wickeln bevor man ihn aus dem Leitschaumstoff zieht) versehen, dann
einlöten, und erst danach, wenn alles eingebaut und angeschlossen ist,
den Kurzschlussring wieder abmachen. Bei BS170 gilt alles, was man
früher über die Empfindlichkeit von (C)MOS gesagt hat. Kaputte BS170
leiten immer ein bischen den Strom, lassen Strom vom Drain zum Gate
durch, verhalten sich merkwürdig. Auch das wäre ein Grund, so eine
kranke Schaltung nicht aufzubauen, wenn es nicht die automatische
Bestückungsmaschine macht.
MOSFET-Treiber mit bipolaren Transistoren wie BC368/BC369 sind robuster.
entwurf.png
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