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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik MOSFET Treiber auswählen


Autor: tino (Gast)
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Hallo Forum!

Ich verzweifele gerade. Ich bin an einer Schaltung bei der die Plus 
Leitung mittels eines P- Kanal Power-MOSFETs geschaltet wird. Dieser 
soll mit einem PWM Signal versorgt werden. Man sagt, daß jetzt ein 
MOSFET Treiber von nöten ist. Ich tue mir aber sehr schwer mit der 
Auswahl dessen. Es gibt unzählige, dabei unterscheidet sich nur ein 
MOSFET Treiber zu einem Hig und/oder Low Side Treiber. Oder sind die da 
etwa gleich? Ich habe jetzt mir erlesen, daß high oder lowside die 
richtung meint von der mein verbraucher angeschlossen wird. Dabei sind 
in den Schaltungsexempeln immer nur N-Kanal egal in welcher "Side" auch 
immer verbaut. Ich dachte man müsse P-Kanel MOSFETS für die Plus Ub 
Schaltung und N-Kanal MOSFETs für die Masse Schaltung nehmen?

Kann ich ein Schaltungsbeispiel bekommen? Mit Widerständen/Kondensatore 
und deren Werten? Es soll eine Lampe gedimmt werden. Die hat 12V und ca. 
5 A. Ich hoffe das ist nix großartiges...

Zusatzfrage: Ich habe das PWM Signal mittels eines OPV Impedanzwandlers 
an den Transistor geschaltet. Dieser wird jetzt kochend heiß. Warum 
dieses? Reicht der LM324 dafür nicht aus?

VG
Tino

: Verschoben durch Admin
Autor: PeterL (Gast)
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nimm einen High Side Schalter z. B. BTS432, da ist der Levelshifter (und 
vieles andere) integriert

Autor: Axel Düsendieb (axel_jeromin) Benutzerseite
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oder die Lampe mit einem Bein an den Plus und einen N-Fet an den Minus.


Axel

Autor: Peter Roth (gelb)
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PeterL schrieb:
> nimm einen High Side Schalter z. B. BTS432, da ist der Levelshifter (und
> vieles andere) integriert

Solange nicht klar ist, ob die Lampe gegen Masse oder gegen +12V 
geschaltet wird, kann auch keine Empfehlung für das Lieblings-IC 
abgegeben werden.

Ist die Lampe an +12V angeschlossen und wird gegen Masse geschaltet, 
braucht es keinen Treiber, sondern nur einen N-Kanal-Mosfet mit 
Gate-Vorwiderstand (47 Ohm) zum Controller-Ausgang, niedriger 
Gate-Schwellspannung (<<5V) und niedrigem On-Widerstand (<20mOhm), damit 
keine Kühlung gebraucht wird. Mosfet-Übersicht
Beschaltung so, wie Axel beschrieben hat.

Andernfalls braucht du tatsächlich einen Treiber, was die Sache nicht 
billiger und einfacher macht.

Grüße, Peter

Autor: Michael (Gast)
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Möchte man bei niedrigen Betriebsspannungen (wie z.B.12V) die positive 
Versorgung mit einem MOSFET schalten (High-Side), wird gerne ein 
p-MOSFET genommen.
Man spart sich hierbei eine Boostrap-Schaltung plus Levelschifter die 
bei Verwendung eines N-MOSFETs als High-Side Switch notwendig wären.
Nachteil des p-MOSFETs ist sein höherer Rds,ON (Innenwiderstand im 
An-Zustand).

Um einen MOSFET mit einer PWM (die Frequenz hast Du nicht genauer 
spezifiziert) anzusteuern fließen unter Umständen recht kräftige 
Gate-Ströme (Frequenzen > 50kHz, Abhängig von der Gate-Ladung, 
Gatespannungshub, Millerkapazität, etc) die im Bereich 1-10A liegen 
können. Für diese Fälle gibt es Gate-Treiber Bausteine, die ordentlich 
Strom treiben können.

Speziell für den Fall HighSide Switch gibt es Gate-Treiber die 
typischerweise einen n-MOSFET treiben. Einige davon erzeugen sich die 
notwendige Ansteuerspannung über eine BootStrap-Schaltung (hierbei muss 
permanent geschaltet werden, sonst entlädt sich der Kondensator), andere 
benötigen eine zusätzliche Steuerspannung die potentialmäßig über der 
Versorgung liegt.

Ansonsten: Mal mal einen Schaltplan

Autor: Ulrich (Gast)
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Der LM324 ist als OP einfach zu langsam und kann auch nicht gerade viel 
strom liefern. Bei 12 V kann man einen P-MOSfet realtiv einfach 
ansteuern. Es gibst extra GATE treiber (z.B. ICL7667), die hier gehen 
würden. Man könnte auch einen NE555 missbrauchen, der liefert auch schon 
mehr Strom als der LM324 und schaltet auch schnell genug.

Autor: MaWin (Gast)
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> Ich dachte man müsse P-Kanel MOSFETS für die Plus Ub
> Schaltung und N-Kanal MOSFETs für die Masse Schaltung nehmen?

Nein, muß man nicht.

Es hat auch keinen Vorteil, denn P-Kanal leitet bei gleichen 
Fertigungskosten schlechter, hat damit mehr Verluste, und
erlaube weniger Strom bei gleichem Gehäuse.

Wenn du ihn unbedingt verwenden willst, und unbedingt PWM treiben 
willst, hängt es von der Betriebsspannung ab, welchen treiber du 
brauchst. Bei unter 20V (Ugs max) Betriebsspannung nimmst du einen 
normalen LowSide Treiber wie MMH0026=DS0026=MC34151/34152. Bei zu 
niedriger Spannung (unter 5V obwohl es kein LogicLevel MOSFET ist) oder 
zu hoher Spannung (über 20V) brauchst du erst mal eine 
Versorgungsspannung die 12-20V unter der positiven Rail liegt.

> Zusatzfrage: Ich habe das PWM Signal mittels eines OPV Impedanzwandlers
an den Transistor geschaltet. Dieser wird jetzt kochend heiß. Warum
dieses? Reicht der LM324 dafür nicht aus?

Nein. Ein LM324 liefert 20mA Strom zum umladen, ein MOSFET-Treiber 2A, 
und das hat bei PWM seinen Grund. 1nF Last lädt man nicht mit 20mA 
schnell genug um.

Autor: tino (Gast)
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Hallo Leute,

schon mal besten Dank für das fleißige Antwortschreiben!

Um noch ein wenig Hintergrund zu geben: Die Schaltung soll bei 12V eine 
Lampe dimmen. Die Lampe ist schon mit Masse verbunden und soll die 12 V 
geschaltet bekommen. Also bin ich in der high side aktiv. Da habe ich 
halt mal gelernt, verwendet man einen P-Kanal. Der Strom ist ca. 5 A, 
damit denke ich nicht so extrem groß. An der Beschaltung ist erstmal nix 
zu ändern. Mit den möglichen Beschaltungen war ich mir halt nicht so 
sicher. Ich probier das mit dem MC34151 mal aus. Der klingt solide. Muß 
ich noch etwas beachten?
Die PWM Frequenz ist garnicht so hoch. Sie liegt bei 125 Hz...


Danke schon mal
Tino

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