Hallo,
habe folgende Schaltung (siehe Anhang) aufgebaut.
LM317 mit Potentiometer als einstellbare Spannungsquelle (1.25V bis ~
ca. 4.7V).
Würde nun mit dem IRLML6401 (Logic Level Power pMOSFET) über einen
Mikrocontrollor (VuC im Bild) die Spannung ein- und ausschalten
(Inverterschaltung in Verbindung mit BSS123). Leider bricht mir im ON
Zustand (VuC = 0V) bei höheren Lasten (z.B. Rload = 18Ohm) die Spannung
ein. Kann das überhaupt so funktionieren oder hab ich etwas
grundsätzliches falschgemacht?
Vielen Dank für eure Unterstützung!
Man kann sowas sicher irgendwie ans laufen bringen. Wobei ich mich frage
wofuer du den unteren Transistor brauchst. Ausserdem musst du beachten
das der LM317 eine Mindestlast benoetigt.
Aber es gibt auch Spannungregler die einen Enable-Eingang haben.
Olaf
Sebastian S. schrieb:> Leider bricht mir im ON> Zustand (VuC = 0V) bei höheren Lasten (z.B. Rload = 18Ohm) die Spannung> ein.
Hm: wenn du die 18 Ohm an 4,7V hängst bekommst du einen Strom von 260mA.
Der LM317 sieht dann eine Verlustleistung von (15-4,7)V*260mA=2,7W. Hat
dein LM317 einen ordentlichen Kühlkörper, um diese Wäremleistung
wegschaffen zu können? Falls nein geht der LM317 in
Übertemperaturbegrenzung und fährt die Ausgangsspannung nach unten, um
sein Leben zu retten.
Olaf schrieb:> Man kann sowas sicher irgendwie ans laufen bringen. Wobei ich mich frage> wofuer du den unteren Transistor brauchst. Ausserdem musst du beachten> das der LM317 eine Mindestlast benoetigt.
Die Mindestlast wird üblicherweise vom Referenzteiler abgedeckt.
Die Schaltung soll dazu dienen, unterschiedliche ICs zu Testzwecken zu
betreiben. Entweger als Logicpin (HI/LO) oder als Versorgungspin (max
100mA); die Pegel einstellbar im oben genannten Bereich von 1.25 bis 5V.
Getestet habe ich bislang nur mit Vin=7.0V Vout=1.8V -> Pv=0.52W Das
sollte passen. Ich probiers morgen nochmal ganz ohne LM317 und nehme
stattdessen einen Konstanter als Spannungsquelle.
Könnte es eher sein, dass ich den pMOSFET in diesem Arbeitspunkt falsch
betreibe?
Vgs = -1.8V (Vg= 0V, Vs = 1.8V) sollte doch reichen, den Transistor
durchzuschalten??
Der nMOS ist dazu da, 0V auf den Ausgang zu schalten, wenn die
Spannungsquelle aus ist (Low Signal).
Sebastian S. schrieb:> Kann das überhaupt so funktionieren
Nein.
Du hast P-Kanal MOSFETs gar nicht verstanden. Du brauchst eine
Ansteuerspannung von 0V (aus) bezüglich S(outce) und -5V (ein).
Nicht von absolut massebezogen 0V und 5V, das geht gerade mal bei
N-Kanal MOSFETs deren Siurce zufällig mit GND verbunden ist.
Wenn dein LM317 weniger als 5V liefert heisst das, dass du eine
bezüglich GND negative Spannung zum Einschalten des P-MOSFETs brauchst,
bis -5V.
Daher ist es blöd, den Ausgang des LM317 abschalten zu wollen. Tut es
nicht der Eingang ?
Danke für deine Hilfe.
Bin mir aber nicht sicher, ob ich das 100%ig verstanden habe.
Ich dachte bei meiner Schaltung wäre der Bezugspunkt Vs=1.8V. Bei Vg =
0V (EIN) sollte der pMOSFET doch dann durchschalten? Laut Datenblatt ist
RDS(ON)max=0.125Ohm (@Vgs=-1.8V). Und bei Vg = 5V (Vgs = +3.2V) wäre AUS
(Datenblatt: max. Vgs = 8.0V)
Wäre unendlich dankbar für einen weiteren Erkärungsversuch :-)
Notfalls wäre eine eingangsseitige Umschaltung (Danke für die Skizze!!),
wie in deinem Beispiel, auch möglich. Ausgangsseitig würde ich aber
bevorzugen, da ich als Alternative zum integrierten LM317 mit Jumper
noch eine externe Versorgung ermöglichen wollte.
Viele Grüße,
Sebastian
Sebastian S. schrieb:> Ich dachte bei meiner Schaltung wäre der Bezugspunkt Vs=1.8V. Bei Vg => 0V (EIN) sollte der pMOSFET doch dann durchschalten? Laut Datenblatt ist> RDS(ON)max=0.125Ohm (@Vgs=-1.8V). Und bei Vg = 5V (Vgs = +3.2V) wäre AUS> (Datenblatt: max. Vgs = 8.0V)
ja, das ist richtig gedacht.
Sebastian S. schrieb:> Wäre unendlich dankbar für einen weiteren Erkärungsversuch :-)
"Die Spannung bricht ein" ist nicht sehr ausführlich. Miss halt bitte
"im Fehlerfall" mal an Gate, Source und Drain die Spannungen und zeig
uns die konkreten Messergebnisse. Wahrscheinlich siehst du dann schon
selbst
- ob der LM317 einbricht
- ob der IRLML6401 sich nicht an seine Spec hält
- ob das Gate aus irgendwelchen Gründen nicht genau bis auf 0V
runtergeht
- .....
Sebastian S. schrieb:> Ausgangsseitig würde ich aber> bevorzugen
Bei den aktuellen 1,8V und 100mA sollte das auch gehen. Für die oben
genannten 1,25V wird es aber dann endgültig eng.
Sebastian S. schrieb:> Ich dachte bei meiner Schaltung wäre der Bezugspunkt Vs=1.8V
Nein, dein Bezugspunkt ist
Sebastian S. schrieb:> 1.25V bis ~ ca. 4.7V
Du brauchst also -3.75 bis -0.3V zum Einschalten (bei angenommener UGS
von -5V)
Sebastian S. schrieb:> Laut Datenblatt ist RDS(ON)max=0.125Ohm (@Vgs=-1.8V).
Stimmt, ein P-MOSFET mit ziemlich niedriger garantierter
Durchschaltspannung. Nur bei 1.25V garantiert halt niemand mehr was.
A. K. schrieb:> Olaf schrieb:>> Man kann sowas sicher irgendwie ans laufen bringen. Wobei ich mich frage>> wofuer du den unteren Transistor brauchst. Ausserdem musst du beachten>> das der LM317 eine Mindestlast benoetigt.>> Die Mindestlast wird üblicherweise vom Referenzteiler abgedeckt.
Laut Datenblatt benötigt der LM317 eine Mindestlast von 3,5 mA bis im
schlimmsten Fall 10 mA.
Legt man wirklich diesen Spannungsteiler auf 3,5 mA Querstrom aus?
Das erscheint mir sehr viel.
M. H. schrieb:> Legt man wirklich diesen Spannungsteiler auf 3,5 mA Querstrom aus?> Das erscheint mir sehr viel.
Typisch für LM317 Schaltungen ist ein oberer Widerstand von 240 Ohm,
mitunter auch 120 Ohm. Das entspricht einem Laststrom von 5mA und 10mA
und steht so auch in den Datasheets.
.
>> Laut Datenblatt benötigt der LM317 eine Mindestlast von 3,5 mA bis im> schlimmsten Fall 10 mA.> Legt man wirklich diesen Spannungsteiler auf 3,5 mA Querstrom aus?
Ja. R1=240Ohm ist nach DaBla DER Standardwert. Macht rund 4mA.
> Das erscheint mir sehr viel.
Heute schon. Beachte aber wie alt der 3siebzehner ist.
Schaltung läuft jetzt genau wie im Ursprungsbeitrag beschrieben. Hatte
noch einen Serienwiderstand von 120Ohm im Gehäuse an der Vout Buchse
übersehen (siehe Anhang), an dem die Spannung abgefallen ist.
Vielen Dank für eure Hilfe, insbesondere an Achim für die beruhigenden
Worte :-)
Achim S. schrieb:> Falls nein geht der LM317 in> Übertemperaturbegrenzung und fährt die Ausgangsspannung nach unten, um> sein Leben zu retten.
ähm woher haste denn diese Info gezogen? aus nem Forum etwa?.. belese
dich mal zu dem IC genauer, dann verstehste auch den Spannungsabfall
vielleicht doch..
"..sein Leben zu retten"... ähm; der IC hat eine interne Referenzquelle,
die bis zu einer speziellen Grenze nur belastungssicher ist. Wird die
Stromentnahme gegenüber der Mindestlast von etwa 2 Watt (das ist die
Angabe der Hersteller und auch die DDR-IC-Fabrik in Dresden wusste das
schon!!-erstaunlich..), regelt der IC nicht wegen der Temperatur,
sondern wegen des Fehlerstromes herunter! Die Temperatur-Angabe von ca
160 Grad Celsius , wo der "Arbeitsausfall" des Ics einsetzt, hat damit
garnichts zu tun.
Man kann ja zum Beispiel den folgenden Versuch (und von den Herstellern
in den Datenblättern dazu auch zwingend empfohlenene Maßnahme!!)folgen:
Dem Regler schalte man eine Schottky-Diode vom Ausgangspin zum
Eingangspin zu, -schon ist das Spannungs-Einbruch-Potiential fast wieder
ausgeglichen! Die Diode soll hier schützen, sodaß impulsartige
Spannunsspitzen am Ausgang wegen zu geringer Lastentnahme abgefangen
werden können, und der Usgangsstrom damit regelbar bleibt / ausgeglichen
wird! <diese Zusatzdiode führt dann den nicht verwendeten Teil der
Überspannung vom Ausgang auf den Eingang zurück und sichert so das
stabile Ausregeln der Ausgangsspannung nach.
Vergleichs-Erklärung eines änlichen Arbeits-Prinzipes am Beispiel des
"TL432"-IC: Soetwas nutzt man an der Referenz-Diode "TL431" auch! (Nur
ist hier diese "Stromrückführungs-Diode" bereits integriert). Hier gibts
dafür dann nur einen "Ausgleichspin, der hier genutzt wird, um die
Ausgangsspannung bis zu 96 Prozent stabil zu halten.
Im 317 ist diese Funktion der Referenz-Diode integriert und nicht
umsonst hat speziell dieser IC intern eine
Lastbegrenzungs-Schutz-Einrichtung für den Ausgang, um mögliche
Kurzschluss-Impuls-Spitzen, die bei Lastwechsel die Ausgangsspannung
über den Grenzbereich hinaus, und damit zur Zertörung genau dieser
internen Baugruppe führen würde, "abzufangen"! Deshalb ist ja dieser
Regler-IC auch (bis an die Grenze von ca 1,5 A bei entsprechendem
Kühlkörper!) nur bedingt nutzbar!
Ich persönlich nutze ganz andre Verfahren für oben gewünschte
Schaltungen! Der 317 ist für mich nicht relevant, weil der viel zu
empfindlich auf Lastwechsel am Ausgang reagiert und auch "durchschlägt",
wenn man die Umschaltung nicht entsprechend zusätzlich absichert! Der
Schaltungsaufwand ist viel zu groß! Es gibt klassische Spezial-ICs, die
man so beschaltet, die genau die Ausgangsspannung / Strom so einstellen,
wie man das gerade benötigt. Und erwähnt wurden ja zB die
4-Pin-Festregler-ICs mit Enable-Eingang (von ST zum Beispeil der LT2945
oder Samsungs LMT 78ESXXX)
LM317.PNG
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