2 Versorgungsspannungen mit FETs an Verbraucher schalten

Lothar L. (aa118) OP 21.01.2015 23:24 #3977408

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Hallo liebe Elektroniker,
ich bin mir bei meiner Bastelei nicht sicher ob das die FETs überleben. 
Es soll mit dieser Schaltung zwischen zwei Versorgungspannungen 
(NT=Netzteil und Akku) umgeschaltet werden können. In den Spitzen 
schlürft sich der "Verbraucher" gute 20A rein. Der Schalter hat eine 
Mittenstellung, bei der die Last weder auf das Netzteil, noch auf den 
Akku geschaltet werden können soll. Nimmt bei meiner Schaltung der nicht 
angesteuerte FET schaden, wenn Source 12V "sieht" ?
Ich habe das aus dem Datenblatt nicht heraus lesen können...

Schönen Gruß
Lothar

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BUZ11.jpg (450 KB)

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Helge A. (besupreme) 21.01.2015 23:27 #3977411

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siehe Beitrag "BUZ11 Schaltung"

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Lothar L. (aa118) OP 22.01.2015 14:30 #3978080

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Hallo Helge,
danke für den Verweis.
Das heißt ich würde mir meinen Akku "hintenrum"  unkontrolliert laden?
Könnten denn auch FET eingesetzt werden die keine Diode eingebaut haben?
Wäre ich das Problem nicht auch los? Auch wenn sich Schottky Dioden zu 
Entkopplung anbieten würden, würden sinkt dann die Akkuspannung um 500mV 
ab...
Gruss Lothar

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Lothar M. (lkmiller) Moderator (Firma: Titel) 22.01.2015 14:35 #3978092

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Mal vom Rückwärtsstrom abgesehen: die Schaltung geht eh' nicht.

Lothar L. schrieb:
> ich bin mir bei meiner Bastelei nicht sicher ob das die FETs überleben.
Sie überleben es nicht, weil an ihnen viel zu viel Spannung abfällt. 
Hier gute 9V (was bedeutet, dass dein Verbraucher eh' nur 3V bekommt...)

> In den Spitzen schlürft sich der "Verbraucher" gute 20A rein.
Wenn du mit einem N-Kanal BUZ11 solch einen Strom die High-Side schalten 
willst, dann musst du am Gate mindestens 6V mehr als an der Source 
haben. An der Source hast also z.B. 12V und du brauchst zum 
Durchschalten 18V am Gate... :-o

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thomas s Gast 22.01.2015 14:36 #3978095

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Falls die Umschaltung auch automatisiert werden darf, möchte ich 
empfehlen nach Power Path Controller zu googeln.

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Max H. (hartl192) 22.01.2015 14:42 #3978108

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Lothar L. schrieb:
> Das heißt ich würde mir meinen Akku "hintenrum"  unkontrolliert laden?
Ja, abgesehen davon bleiben bei 6V am Gate nur max. 4V an Source übrig 
(siehe Sourcefollower).
> Könnten denn auch FET eingesetzt werden die keine Diode eingebaut haben?
> Wäre ich das Problem nicht auch los?
Wenn du einen findest sicher.

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OldMan Gast 22.01.2015 15:05 #3978146

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Nimm HighSide-Switches von Infineon oder einem anderen Hersteller.
Die gibt es für fast alle Stromstärken. Kosten tun die auch nicht viel, 
haben eine Kurzschluß- und Überstromerkennung eingebaut.
Die kannst Du mit TTL-Logik oder auch nur einem Schalter ansteuern.
Einfacher geht es wirklich nicht mehr.

Nur ein Beispiel:

http://www.reichelt.de/BTS-432-SMD/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=115933&artnr=BTS+432+SMD&SEARCH=highside

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Lothar L. (aa118) OP 24.01.2015 20:22 #3981443

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So, Euch erstmal vielen Dank für die Rückmeldungen.
Auch wenn ein FET an dieser Stelle so nicht (so einfach)funktioniert, 
werde ich mich wohl mit den Grundlagen beschäftigen.
Da ich manuell zwischen Akku, Netzteil und keiner Versorgung wählen 
können möchte, geht die automatische Variante nicht.
Die beste Lösung scheinen wohl die fertigen Bausteine zu sein, die 
OldMan vorgeschlagen hat.

Danke das Ihr Euch die Zeit genommen habt!

Ein schönes Wochenende,
Lothar

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Lothar Gast 11.09.2015 15:22 #4268469

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Guten Tag zusammen,
nach dem Tip mit den Highside-Switches (BTS441T) habe ich eine Platine 
gebaut - siehe Schaltplan.
Zur Erklärung der Connectoren:
K1: hier wird ein einfacher Schalter 1xUm (Netz/Batt) angeschlossen
P3: Status LEDs Netz/Batt
Conn_6: Last
P1: Netzteil
P2: Akku
Die Baugruppe dient der Speisung meiner Last aus zwei umzuschaltenden 
Quellen (Netz/Batt). Das Netzteil läd den Akku über eine Strombegrenzung 
auf, sobald Netz anliegt. Das ist hier aber nicht mit gezeichnet.
Zunächst funktionierte die Baugruppe tadellos, dann kam es, vermutlich 
als die Akku Spannung abnahm, zu heftiger Hitzeentwicklung und ein 
BTS441T brannte ab. Ich habe das Datenblatt der BTS441T gewälzt, kann 
mir den Effekt aber nicht erklären, da mir die Erfahrung fehlt...

Kann mir jemand erklären was passiert sein könnte?

Gruß und ein schönes Wochenende,
Lothar

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Ub_Umschaltung.png (14 KB)

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Amateur Gast 11.09.2015 15:35 #4268500

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20A und Dioden?

Ich würde mir da nochmal überlegen.

Selbst eine sehr gute Diode wird bei 20A so um die 0,6V verbraten. Das 
sind rund 12W. Bei einem Netzteil ist das schon schwer genug zu 
verkraften, aber bei einer Batterie?

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Klaus Gast 11.09.2015 15:53 #4268522

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Mal abgesehen von der Verlustleistung in der Schottky...

Wenn das Netzteil aus ist und Dein Verbraucher auf Akku läuft, kann 
Strom durch die Schottky und rückwärts durch die Bodydiode des BTS in 
Richtung Netzteil fließen.  Wenn das Netzteil nur Deinen umgeschalteten 
Verbraucher versorgt, wird das nicht schaden, wenn da aber noch andere 
Lasten dranhängen, kannst Du damit den BTS (den zum Netzteil hin) 
abbrennen, da dessen Schutzvorrichtungen dann nicht greifen können.

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Lothar Gast 11.09.2015 19:21 #4268792

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Hallo,
du hast Recht,  deswegen werde ich den Strom auf einige Ampere 
verringern.
Gruss Lothar

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Lothar Gast 11.09.2015 19:26 #4268796

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Danke für die Einschätzung.
Gegen das von dir beschriebenen Problem würde eine zweite Schottky Diode 
Abhilfe schaffen, oder?
Gruss Lothar

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2 Versorgungsspannungen mit FETs an Verbraucher schalten

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