Hallo Leute,
Ich habe für eine Treiberschaltung (3.3V auf 5V) einen MOSFET Inverter
aus 2 diskreten MOSFETs aufgebaut. Die Schaltung ist extrem simpel, da
sollte nicht viel schiefgehen können (siehe Anhang). Der Inverter wird
von einem MSP430 angesteuert.
Das Ding funktioniert zwar, allerdings wird der MSP430 der den Inverter
ansteuert sehr heiss - es fliessen >300 mA! Die FETs selber bleiben
kühl. Wenn der MSP nur einen Zustand hält, passt alles, es gibt nur
Probleme beim schnellen Schalten. Wenn ich statt Output-Pins die
internen Pullups/Pulldowns verwende ändert sich nichts - obwohl
eigentlich der Strom zum/vom MSP begrenzt werden sollte?!
Ich bin erst davon ausgegangen, dass die FETs nicht schnell genug
schalten, und deswegen kurz einer nach low zieht und der andere nach
high. Allerdings sollten da ja die FETs warm werden, und nicht der
MSP...
Danke im Voraus für eure Unterstützung.
was soll der Widerstand ?
die Gates der Fets sind sehr Hochohmig. mit dem Widerstand verbindest du
den Ausgang mit dem Eingang, das geht schief ...
Gruss Claudio
ebtschi schrieb:
> Das Ding funktioniert zwar, allerdings wird der MSP430 der den Inverter> ansteuert sehr heiss - es fliessen >300 mA!
Power-MOSFETs haben eine beträchtliche Gate-Kapazität. Die muss der arme
MSP dauern umladen. Bei hoher Schaltfrequenz fliesst folglich deutlich
Strom.
Ich habe versucht, einen 74LX1GU04STR Inverter anstatt der beiden FETs
zu verwenden. Eingangspegel ist wieder 3.3V, und Ausgang (gleich VSG des
Inverters) 5V. Der Inverter funktioniert, allerdings ist auch hier der
Strom von 40 mA pro Inverter deutlich zu hoch. Schaltfrequenz sind um
die 100 kHz.
Was kann man da alles falsch machen? ;-)
@ ebtschi (Gast)
>Ich habe versucht, einen 74LX1GU04STR Inverter anstatt der beiden FETs>zu verwenden. Eingangspegel ist wieder 3.3V, und Ausgang (gleich VSG des>Inverters) 5V.
Ist zwar nicht optimal als Pegelwandler, sollte aber laufen.
> Der Inverter funktioniert, allerdings ist auch hier der>Strom von 40 mA pro Inverter deutlich zu hoch.
Kann man wohl sagen. Bein 100kHz zieht das Ding ein paar Dutzend
Mikroampere.
>Was kann man da alles falsch machen? ;-)
Kurzschluss auf der Platine? 100nF nah am IC vergessen?
MfG
Falk
Falk:
Die 100 nF hatte ich tatsächlich vergessen. Nach dem Hinzufügen des
Kondensators hat sich allerdings auch nichts geändert. Hätte ja sein
können...
Die Platine habe ich nochmal auf Kurzschlüsse überprüft, und nichts
gefunden. Die Signale sehen auf dem Oszi auch gut aus, es wird einfach
zu viel Energie verbraucht, und der MSP wird warm.
:/
So, ich habe die Schaltung jetzt nochmal auf einer Lochraster-Platine
aufgebaut, um Kurzschlüsse etc. komplett ausschliessen zu können. Der
MSP430 braucht auch hier pro Inverter um die 40 mA. Der Verbrauch des
Inverters selbst ist - wie im Datenblatt angegeben - vernachlaessigbar.
Kann das irgendwas mit dem MSP zu tun haben? Ich verwende die I/O Ports,
und nicht Pullup/Pulldown.
Der aktuelle Workaround ist die ursprüngliche Schaltung zu lassen, und
die Schaltfrequenz zu reduzieren. Die Performance ist für die Anwendung
ausreichend, und der Stromverbrauch ist mit zusätzlichen 10 mA noch
akzeptabel.
Falls ich die tatsächliche Ursache für das Problem finden sollte lasse
ich es euch wissen. Gatekapazität scheint es nicht gewesen zu sein, da
andere MOSFETs das selbe Ergebnis liefern.
Hallo Leute, es hat sich noch etwas getan.
Die MOSFETs wurden recht warm wenn man das Gerät ohne den MSP430 (und
mit "offenem" Eingang der MOSFETs) in Betrieb nimmt. War recht einfach
gelöst mit 47k Pulldowns beim Gate.
Bei mittlerweile 3 von den Boards wurde eines der MOSFET-Paare sehr
heiss, obwohl es keinen ersichtlichen Unterschied zu den anderen Boards
gibt. Die MOSFETs werden mit der selben Frequenz und Spannung
angesteuert, und auch hier gibt es den 47k Pulldown beim Gate.
Das gibt's ja nicht dass ein einfacher Inverter solche Probleme macht...
Irgendwelche Ideen? :-)
hm, ob die Gate-Kapazität(en) den µC warm werden lassen, hängt auch
deutlich von der Schaltfrequenz ab, bei sehr hoher Frequenz kann das
schon sein.
Was wäre denn, wenn statt des Inverters nur ein einziger MOSFET als
Nachbrenner angeklemmt wird und das Programm im Controller den
Portzustand invertiert ausgibt?
(sozusagen Software-Invertierung...)
mosfet-inverter.png
(53 KB)
