Hallo Forum,
ich suche einen analogen Schalter der Spannungen zwischen -5V und +5V
bei max. 10A schalten kann. Ein Relais möchte ich nicht verwenden
sondern Mosfets.
Mein Entwurf dazu ist im Anhang.
Zwei Leistungsmosfets sind antiseriell geschaltet, am Gate liegen
entweder +10V oder -5V an.
Könnte da so funktionieren?
(Später soll es dann ein Multiplexer werden, der mehrere Eingänge auf
einen Ausgang schaltet.)
H. H. schrieb:> Plexi schrieb:>> Könnte da so funktionieren?>> Ja, das funktioniert. Die MOSFETs sollten aber für 5V Logikpegel sein.
Ich habe den SI7272 ausgesucht, weil ich davon noch einige habe.
Bei 4,5V hat er schon einen ziemlich guten RDS-ON und bei 15V (-5V +10V)
sollte er auch noch nicht kaputt gehen.
Plexi schrieb:>> Zwei Leistungsmosfets sind antiseriell geschaltet, am Gate liegen> entweder +10V oder -5V an.
Relevant für das Einschalten eines MOSFET ist die Spannung
Gate in Bezug zu Source. (Vgs)
Daher müssen beide Source miteinander verbunden sein,
damit auch die Gates verbunden werden können.
Sieht in deinem Schaltbild nicht so aus.
Bernd K. schrieb:> Plexi schrieb:>>>> Zwei Leistungsmosfets sind antiseriell geschaltet, am Gate liegen>> entweder +10V oder -5V an.>> Relevant für das Einschalten eines MOSFET ist die Spannung> Gate in Bezug zu Source. (Vgs)>> Daher müssen beide Source miteinander verbunden sein,> damit auch die Gates verbunden werden können.> Sieht in deinem Schaltbild nicht so aus.
Nein die Sources sind nicht verbunden, geht ja auch nicht weil es
Ein-und Ausgang sind.
Das der MosFet am Eingang schaltet ist klar, weil die GS-Spannung
positiv ist.
Dann liegt an beiden Drains(verbunden) ca. auch die Eingangspannung an.
Weil der zweite Mosfet (auch) eine Bodydiode hat, kann der Source vom
zweiten Mosfet vom Potential nicht viel höher liegen als Drain und damit
als die Eingangsspannung. Also muss der zweite auch Sschalten.
Oder liege ich da falsch?
Plexi schrieb:> Oder liege ich da falsch?
Nein, das funktioniert so.
Bei SSR mit MOSFETs macht man es anders, damit man mit den Spannungen
nicht so eingeschränkt ist.
Plexi schrieb:> Bei 10A und 0,01 Ohm sollte es eigentlich nur 1 Watt sein,
Die 0,1 Ohm sind nur bei 25°C Kanaltemperatur typisch, und du hast zwei
davon.
> brauche ich dann auch noch Kupferfläche?
Auf jeden Fall.
Joachim B. schrieb:> gibt es die auf der Leiterplatte nicht immer?
Kupfer sollte eigentlich immer vorhanden sein, aber müssen die
Bodydioden nicht auch 10A aushalten? Die werden doch jetzt mit zur
Funktion herangezogen.
Michael M. schrieb:> Joachim B. schrieb:>> gibt es die auf der Leiterplatte nicht immer?>> Kupfer sollte eigentlich immer vorhanden sein, aber müssen die> Bodydioden nicht auch 10A aushalten? Die werden doch jetzt mit zur> Funktion herangezogen.
Nein, die Dioden sperren.
Joachim B. schrieb:> H. H. schrieb:>> Nein, die Dioden sperren.>> aha und verhindern Kupfer auf dem PCB......>> geile Antwort!
Halt einfach die Finger still.
H. H. schrieb:> Nein, die Dioden sperren.
Aber es kann doch je nach Stromrichtung immer nur ein Mosfet von den
beiden in Serie geschalteten Mosfets leiten. Der gesperrte Mosfet muss
aber auch irgendwie leitfähig werden. Wie macht er das denn dann mit
einer gesperrten Bodydiode?
Michael M. schrieb:> Aber es kann doch je nach Stromrichtung immer nur ein Mosfet von den> beiden in Serie geschalteten Mosfets leiten.
Nein, es leiten beide Kanäle gleichzeitig.
Joachim B. schrieb:> H. H. schrieb:>> Nein, die Dioden sperren.>> aha und verhindern Kupfer auf dem PCB......>> geile Antwort!
War ja auch keine Antwort auf Deine Frage.
Deine Frage war "gibt es die auf der Leiterplatte nicht immer?". Die
Antwort ist da ganz einfach: kommt drauf an, wieviel Cu Du auf der
Platine beim Ätzen stehen läßt ...
@TO
>Bei 10A und 0,01 Ohm sollte es eigentlich nur 1 Watt sein, brauche ich>dann auch noch Kupferfläche?
Du hast zwei in Serie, also schon 0,02Ohm. Und der worst case bei 4,5V
sind 0,0248Ohm (wird bei 5V nicht viel besser sein) - also rechne mal
mit mindestens 3W ...
Michael M. schrieb:
> Aber es kann doch je nach Stromrichtung immer nur ein Mosfet von den> beiden in Serie geschalteten Mosfets leiten.
Den Mosfets isses egal, ob die vor- oder rückwärts leiten müssen. Wenn
Gatepotential > Sourcepotential ist (was bei 10V gegenüber <5V ja
sichergestellt ist), dann leiten die hin und her ...
H. H. schrieb:> Nein, es leiten beide Kanäle gleichzeitig.Jens G. schrieb:> Den Mosfets isses egal, ob die vor- oder rückwärts leiten müssen.
Aha. Dann ist alles klar. Danke.
H. H. schrieb:> Halt einfach die Finger still.H. H. schrieb:> Nein, die Dioden sperren.
nicht wenn du mich aus dem Zusammenhang falsch zitierst!
Willst du Kupfer auf PCB abstreiten und willst du bestreiten das das
Kupfer Wärme ableitet?
Plexi schrieb:> Nein die Sources sind nicht verbunden, geht ja auch nicht weil es> Ein-und Ausgang sind.>> Das der MosFet am Eingang schaltet ist klar, weil die GS-Spannung> positiv ist.>> Dann liegt an beiden Drains(verbunden) ca. auch die Eingangspannung an.>> Weil der zweite Mosfet (auch) eine Bodydiode hat, kann der Source vom> zweiten Mosfet vom Potential nicht viel höher liegen als Drain und damit> als die Eingangsspannung. Also muss der zweite auch Sschalten.>> Oder liege ich da falsch?
Nein, du liegst richtig. Mein Fehler. Interessante Schaltung.
Ich hatte nämlich die übliche Schaltung im Hinterkopf (Bild).
Die ist universeller, wenn z.B. die Eingangsspannung >> +-5V liegt.
Wobei die Gate-Ansteuerung bezogen auf Source ein Thema für sich ist.
Danke soweit für die ganzen Antworten.
Ich werde so viel wie möglich Kuper spendieren, die 10 A sind auch eher
selten
und da es ein Multiplexer 1:24 werden soll, fällt die Leistung auch nur
1/24 der Zeit ab.
Falls noch jemand eine gute Idee für einen Gate-Driver hat, er muss -5V
oder 10V schalten. Geschwindigkeit spielt keine Rolle.
Die Eingänge sollten aber gegen GND-Potential schalten.
Ich dachte erst an Komparatoren, aber die haben soweit ich gefunden habe
immer nur einen Open-Kollektor Ausgang, ich hätte gerne Push-pull.
Plexi schrieb:> Falls noch jemand eine gute Idee für einen Gate-Driver hat, er muss -5V> oder 10V schalten. Geschwindigkeit spielt keine Rolle.
Ein Z-Diode an den Gates ist sehr zu empfehlen. Überspannungen
schleichen sich da mal ganz fix rein.
Ich würde auch eher die Variante mit den verbundenen Source und Gate
nutzen. Die ist flexibler. Die Ansteuerung der Gates kann man, vor allem
wenn nur langsam und selten geschaltet wird, mit speziellen Optokopplern
machen. Die haben "große" Solarzellen eingebaut und können selber
Spannung für's Gate liefen, man braucht keine zusätzliche,
potentialfreie Stromversorgung.
"APV Photovoltaic MOSFET driver"
https://www.panasonic-electric-works.com/de/photomos-relais.htm
Die Opptokoppler sehen interessant aus, zumal wenn sie genug Spannung
zum Schalten der Mosfets haben.
Was ist der Vorteil, wenn ich Source-Source zusammenschalte anstatt von
Drain-Drain?
multiplexer.jpg
(45 KB)
