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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Funktionsweise AQV214H PhotoMosfet


Autor: Marco M. (marco1987)
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Hallo,

kann mir jmd von euch sagen wie der IC (AQV21,AQV214H, Innenschaltung
diehe Anhang) funktioniert?

Der Photomos kann laut Datenblatt in beide Richtungen Strom führen.
Wenn man sich das Bauteil mal genauer ansieht, erkennt man, das zwei
entgegengesetzt zuender geschaltet N Fets integriert sind.

Könnt ihr mir beide folgenden Fälle erläutern:

1.Fall Strom fließt von 6 nach 4 (oder ist das gar nicht möglich sondern
nur von 6 nach 5)

-oberer Fet ist aufgesteuert, Strom kann von Drain nach Source fließen,
jetzt muss er dann durch die Diode, die von 5 nach 4 geschaltet ist,
durchfließen das heisst doch, das ich immer 0,7 V verliere oder ?


2. Fall Stromfluss von 4 nach 6
-Strom über unten Mos Fet und oberer Diode.

Hab ich das so richtig verstanden?

Danke

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Marco M. schrieb:

> -oberer Fet ist aufgesteuert, Strom kann von Drain nach Source fließen,

ja

> jetzt muss er dann durch die Diode, die von 5 nach 4 geschaltet ist,
> durchfließen das heisst doch, das ich immer 0,7 V verliere oder ?

Nein, der untere Mosfet ist auch durchgesteuert. Daher fließt der Strom 
durch diesen.

Andersrum funktioniert das genauso.

Autor: Marco M. (marco1987)
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Ja aber wenn der Strom von oben kommt, dann kann er nicht von der Source 
zur Drain fließen (unterer Transistor), deshalb muss er über die Body 
diode oder?

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Marco M. schrieb:
> Ja aber wenn der Strom von oben kommt, dann kann er nicht von der Source
> zur Drain fließen (unterer Transistor),

Doch, ein Mosfet ist wie ein Widerstand im durchgeschalteten Zustand: Er 
leitet in beide Richtungen.
Im Normalfall setzt man ihn aber nur in eine Richtung ein, da er durch 
die Diode in einer Richtung immer leitet und man diese Richtung daher 
nicht sinnvoll zum Schalten nutzen kann (bzw. man kann zwischen 
Diodenspannung und Einschaltwiderstand des Mosfets umschalten).

Autor: Marco M. (marco1987)
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Ok,

aber wenn ein MOSFET eh in beide Richtungen durchlässt, dann bräuchte 
das IC nicht zwei N Fets sondern nur einen!

Außerdem habe ich praktisch mal getestet, ob ich von Source nach Drain 
Strom fließen lassen kann .....und es ging nicht.

Trotzdem danke für die Antworten

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Marco M. schrieb:
> aber wenn ein MOSFET eh in beide Richtungen durchlässt, dann bräuchte
> das IC nicht zwei N Fets sondern nur einen!

Wenn du nur Strom in eine Richtung schalten willst ja.
Aber die Optomosfets sind als Ersatz für Relais gedacht, und damit man 
auch Wechselspannung damit schalten kann, braucht man eben einen Mosfet 
in jede Richtung.

> Außerdem habe ich praktisch mal getestet, ob ich von Source nach Drain
> Strom fließen lassen kann .....und es ging nicht.

Dann hast du was falsch gemacht. Denn wie du selbst schon schriebst: 
Zumindest die Diode leitet dann immer.
Ein Problem dabei ist dann, dass die Gatespannung weiterhin auf Source 
bezogen ist. Und der der Sourcepin ist im ausgeschalteten Zustand 
irgendwo auf einem undefinierten Niveau, da der Mosfet ja sperrt.

Autor: Marco M. (marco1987)
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Ich habe die Funktionsweise mal in einen Text gepackt, wäre nett, wenn 
da mal jmd drüberlesen könnte, ob das so stimmt:


Damit der Stromfluss in beide Richtungen möglich ist, mussten nun zwei 
N-Kanal FETs in Sourceschaltung antiseriell verschaltet werden.
Der gelbe Kurvenverlauf entspricht der Eingangsrechteckspannung. In grün 
ist die Ausgangsspannung zu sehen. Befindet sich nun an den Gates der 
FETs eine positive Steuerspannung, so öffnet der obere Transistor, da 
das Gate Potential höher ist als das Source Potential

(?richtig so? bzw welches Potential ist an der Source, wenn unterer 
Transistor noch gesperrt?Eigentlich hängt der dann in der Luft oder?)

 Der untere Transistor M5 öffnet ebenfalls, da an seiner Source 0,7 Volt 
(rot) anliegen und Gate 3,3 V, somit ist auch hier Gate > Source und der 
Transistor steuert ebenfalls durch.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Die Schaltung ist nicht ganz ok, diesen Punkt hast du übersehen:

Benedikt K. schrieb:
> Ein Problem dabei ist dann, dass die Gatespannung weiterhin auf Source
> bezogen ist. Und der der Sourcepin ist im ausgeschalteten Zustand
> irgendwo auf einem undefinierten Niveau, da der Mosfet ja sperrt.

Durch Zufall funktioniert das bei dir, da du Gleichspannung anlegst.
Du müsstest die Steuerspannung für das Gate an die Sourcepins 
anschließen und nicht an Masse.

Autor: Marco M. (marco1987)
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Cool, danke erstmal ich werde nochmal neu simulieren und dann ggf. mich 
nochmal melden.

Autor: Marco M. (marco1987)
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So hab noch mal die veränderte Schaltung aufgebaut, trotzdem leider 
nicht den gewünschten Erfolgt.

Ich hätte erwartet, das sich der C mit der Spannungsdifferenz der beiden 
QUellen, sprich 1 V lädt....

Irgendeine Idee, wieso er dies nicht tut?
MFG

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Da du alle Source Anschlüsse auf beiden Seiten verbunden hast, schließt 
du die Mosfets gegenseitig kurz, so dass keine Spannung am Kondensator 
ankommt. Verwende für jedes Mosfet Päärchen eine eigene Gateansteuerung 
(genau das ist das Problem an der Anordnung, daher sieht man diese 
Konfiguration recht selten, denn die Gateansteuerung muss Potentialfrei 
sein).

Autor: Marco M. (marco1987)
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> (genau das ist das Problem an der Anordnung, daher sieht man diese
> Konfiguration recht selten, denn die Gateansteuerung muss Potentialfrei
> sein).

ah ich verstehe, daher gibt es diese Bauteile vermutlich auch integriert 
--> Photomosfet, welche durch eine LED aufgesteuert werden.

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