Hallo, ich habe einen Step-up Converter und möchte dabei die Längsdiode durch einen FET ersetzten aufgrund des hohen Wärmeverlusts. Ich habe mir dabei folgendes überlegt: 1. Leitet der NMOS des Step-up muss der gewünschte PMOS sperren. 2. Sperrt der NMOS des Step-up muss der PMOS leiten. eigentlich ja ganz simpel. Allerdings stört wenn ich einen PMOS verwenden möchte und diesen richtig herum verbaue die Bodydiode, da diese dann entgegengesetzt einer normalen Längsdiode eingebaut werden würde und somit würde der PMOS dann ja auch im gesperrten zustand über die verflixte Bodydiode leiten. Nun hab ich hier im Forum etwas gestöbert und bin dabei darauf gestoßen, dass man zwei ja auch zwei N-MOSFETs in reihe schalten kann, siehe Bild. Allerdings frag ich mich dann wie ich diese ansteuern soll? ich hab versucht mit Psice nen kleinen Testaufbau zu simulieren, aber ich bekomme nix brauchbares hin. Im prinzip haben doch die Source Anschlüsse gar kein vorgegebenes Potential, wie soll das also funktionieren? Ich weiß echt nicht wie man die beide aufsteuern soll!
Hallo Refael. > ich habe einen Step-up Converter und möchte dabei die Längsdiode durch > einen FET ersetzten aufgrund des hohen Wärmeverlusts. Löblich. > Allerdings stört wenn ich einen PMOS verwenden möchte und diesen richtig > herum verbaue die Bodydiode, da diese dann entgegengesetzt einer > normalen Längsdiode eingebaut werden würde und somit würde der PMOS dann > ja auch im gesperrten zustand über die verflixte Bodydiode leiten. > Was du jetzt mit den NMOS und PMOS genau willst, danach habe ich nicht geschaut. Aber grundsätzlich tritt das Problem mit der Bodydiode genauso bei N-Channel wie bei P-Channel auf. Eine Gegenmaßnahme ist der Reversbetrieb der Transistoren. d.H. die Transistoren sind so verschaltet, als woltest Du mit ihrer Bodydiode alleine arbeiten. Wenn jetzt die Diode leiten soll, leitet die Bodydiode und DU steuerst jetzt zusätzlich den Transistor an. Dieser schaltet durch, und schliesst dabei die Bodydiode kurz. Wenn die Diode rückwärtz sperren soll, steuerst DU halt den Transistor wieder zu. Dann wirkt nur noch die Bodydiode, und die sperrt ja jetzt. Passend liegende Ansteuersignale kann man durch Hilfswicklungen auf dem Trafo, in Deinem Falle auf der Drossel (die dadurch zum "Trafo" wird), generieren. > Im prinzip haben doch die Source Anschlüsse gar kein vorgegebenes > Potential, wie soll das also funktionieren? > > Ich weiß echt nicht wie man die beide aufsteuern soll! Ich wiederhole stur: "Passend liegende Ansteuersignale kann man durch Hilfswicklungen auf dem Trafo, in Deinem Falle auf der Drossel (die dadurch zum "Trafo" wird), generieren." Nachtrag: Statt der Hilfswicklungen kannst Du auch Ansteuerübertrager verwenden. Hängt von der Situation (und Stückzahl) ab, was einfacher ist. Eine Drossel mit Hilfswicklung kann teurer kommen als zwei Ansteuerübertrager plus Transistoren und Hünerfutter von der Stange. Bei Einzelstücken, wo Du die Drossel selber wickelst, kannst Du dann direkt auch selber die Hilswicklung mit erschaffen. Bei großen Stückzahlen kannst Du Dir die Drossel auch günstig passend herstellen lassen. Nur wenn ich auf Teile von der Stange angewiesen bin, würde ich mit Ansteuerübertragern arbeiten wollen. Nachtrag 2: Du kannst auch einen kleinen hilfs DC/DC-Wandler nehmen, und eine Seite passend ins Potential pflanzen. ist aber aufwändiger. Du kannst auch die mit den Hilfswicklungen eine neue DC machen, die erstmal potientialfrei ist, und dann passend anschliessen. In jedem dieser beiden Fälle musst du aber noch separat ein Ansteuersignal generieren und z.b. per Optokoppler oder anders (kapazitiv (Ladungspumpe), per Ansteuerübertrager) auf das passend Potential bringen. Wenn die Potentialunterschiede nicht zu hoch werden....es gibt fertige ICs für solche Fälle. Sie werden als "Levelshifter" bezeichnet. Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.dl0dg.de Selbsterkenntnis ist der erste Schritt zur Depression. Jeder echte Wettbewerb ist ruinös. Darum beruht jede funktionierende Wirtschaft auf Schiebung.
Nun, es gibt z.B. Optokoppler, die keinen Phototransistor oder -diode auf der Empfängerseite beinhalten sondern eine Photozelle - also eine kleine Solarzelle. Da MOSFETs ja 'nur' eine Spannung benötigen, geht das damit hervorragend - zumindest solange man keine hohen Ansprüche an die Schaltgeschwindigkeit stellt, da dafür ja bekanntlich Umladeströme benötigt werden. Deswegen evtl. mal bei Vishay vorbeischauen (z.B. LH15xx bei den Solid State Relays, die genau so aufgebaut sind, aber leider nur bis max. 200mA gehen).
@Bernd, Hallo, vom Prinzip her, meinst du das so? -> siehe Bild Das einzige was ich noch nicht so ganz verstehe am Inversbetrieb des PMOS ist, wie bekomme ich ihn zum Schalten?? Der PMOS soll ja sperren, wenn N-MOS leitet und umgekehrt leiten wenn N-MOS sperrt. Mein Problem ist also das Source Potential am P-MOS. Ist das Potential dann 0V, wenn der N-Mos leitet, da die Bodydiode das 0V Potential zum Source des P-MOS "transportiert"? -> also 0V an Drain und Source (vom P-MOS)? und andersherum müsste ich ja, am Source des P-MOS 24V (in meiner Schaltung) haben sobald der N-MOS sperrt? -> also 24V an Drain und Source (vom P-MOS)? ich hoffe meine Gedankenzüge sind transparent :) mfg Rafael
Es gibt schon fertige Schaltregler die nach dem Prinzip arbeite, z.B. TPS61020. Man muß dabei aber aufpassen das man den Übergang richtig hinbekommt. Ein Eigenbau, oder nachträgliches anfügen an einen normalen Regler ist entsprechend eher schwierig.
Hallo Refael. > vom Prinzip her, meinst du das so? -> siehe Bild Fast. > Das einzige was ich noch nicht so ganz verstehe am Inversbetrieb des > PMOS ist, wie bekomme ich ihn zum Schalten?? > Der PMOS soll ja sperren, wenn N-MOS leitet und umgekehrt leiten wenn > N-MOS sperrt. Der N-MOs schaltet ein, wenn das Gate deutlich POSITIVER ist als Source. Der P-MOS schaltet ein, wenn das Gate deutlich NEGATIVER ist als Drain. (vorausgesetzt, Du hast Anreicherungs Typen) Das heisst also, um Deinen P-MOS einzuschalten, könntest Du (theoretisch)das gleiche Signal ins Gate speisen wie bei Deinem N-MOs.....ABER....der P-MOS macht nicht richtig zu, wenn er Sperren soll, da dein PWM am Gate vermutlich in der Spannung nicht weit genug raufkommt, um 0V gegenüber der P-MOS Source zu machen (wenn der Booster seinem Namen Ehre macht und "boostet"), und die Drain-Gate Spannung könnte im Eingeschalteten Zustand sogar viel zu hoch werden, wodurch er kaputtgeht. Du must also, um das Teil zuzumachen, das Gate z.B. über einen Widerstand an Source anbinden, und das Gate zum Einschalten irgendwie mit einer Hilfsschaltung Richtung Drain ziehen.....aber nicht soweit, das die Gate Spannung zu hoch wird. > > Mein Problem ist also das Source Potential am P-MOS. Nein. Das Problem ist die Gatespannung. :-) Den Bezug nach Source für "zu" kannst (könntest?) Du recht einfach mit einem Widerstand machen. Zum öffnen müsstest Du jetzt das Gate richtung Drain ziehen. > Ist das Potential dann 0V, wenn der N-Mos leitet, da die Bodydiode das > 0V Potential zum Source des P-MOS "transportiert"? > -> also 0V an Drain und Source (vom P-MOS)? > > und andersherum müsste ich ja, am Source des P-MOS 24V (in meiner > Schaltung) haben sobald der N-MOS sperrt? > -> also 24V an Drain und Source (vom P-MOS)? > > ich hoffe meine Gedankenzüge sind transparent :) > Diese gerade Leider nicht. Wenn Du zum beispiel von "Potential" sprichst, must Du schon genau sagen, welches Du meinst, und wogegen Du das beziehst. :-) Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.dl0dg.de Selbsterkenntnis ist der erste Schritt zur Depression. Jeder echte Wettbewerb ist ruinös. Darum beruht jede funktionierende Wirtschaft auf Schiebung.
Korrektur: Jetzt bin ich selber durcheinandergekommen. :-( Falsch: > Der N-MOs schaltet ein, wenn das Gate deutlich POSITIVER ist als Source. > Der P-MOS schaltet ein, wenn das Gate deutlich NEGATIVER ist als Drain. Richtig: Der N-MOs schaltet ein, wenn das Gate deutlich POSITIVER ist als Source. Der P-MOS schaltet ein, wenn das Gate deutlich NEGATIVER ist als Source. Das "deutlich" steht dort, weil hier ja vom "Schaltbetrieb" die Rede ist. Bild dazu: http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:CMOS_Inverter_Drain_and_Source_regions.jpg&filetimestamp=20090707202858 Beachte bitte, das die Strom- und Spannungspfeile so per Definition eingetragen sind. D.h. ID PMOS = - ID NMOS (et vice versa). Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.dl0dg.de Selbsterkenntnis ist der erste Schritt zur Depression. Jeder echte Wettbewerb ist ruinös. Darum beruht jede funktionierende Wirtschaft auf Schiebung.
Hallo Ulrich: > Es gibt schon fertige Schaltregler die nach dem Prinzip arbeite, z.B. > TPS61020. Man muß dabei aber aufpassen das man den Übergang richtig > hinbekommt. Ein Eigenbau, oder nachträgliches anfügen an einen normalen > Regler ist entsprechend eher schwierig. Das Teil hat ja auch die Leistungstransistoren intern.....d.h. an die Ansteuerung kommst Du nicht ran. Du kannst also nicht was dickeres anbauen und bist auf genau das festgenagelt, was das Teil von sich aus macht. Ausserdem habe ich jetzt beim Überfliegen des Datenblattes nicht gefunden, worauf sich die "96% efficient" beziehen. Ich schätze mal nicht auf den kompletten Wandler sondern nur das IC alleine. Weil ohne näher spezifizierte Drossel kannst Du ja dort noch Verluste ohne Ende machen. :-) Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.dl0dg.de Selbsterkenntnis ist der erste Schritt zur Depression. Jeder echte Wettbewerb ist ruinös. Darum beruht jede funktionierende Wirtschaft auf Schiebung.
Hallo Bernd, erstmal danke für deine Unterstützung. Werde noch nicht ganz daraus schlau. Mein Step-UP controller macht 7,2V PWM. >Diese gerade Leider nicht. Wenn Du zum beispiel von "Potential" >sprichst, must Du schon genau sagen, welches Du meinst, und wogegen Du >das beziehst. :-) ich meine das so: Wenn der NMOS serrt habe ich doch 24V-potential zwischen Speicherdrossel und Drain des PMOS. Jetzt dachte ich, das nun ein Spannungsabfall über der Bodydiode zustande kommt und ich am Source des PMOS ebenfalls annährend 24V potential gegenüber Masse hab. Somit könnte ich den PMOS aufsteuern wenn zwischen Source und Gate eine negative Potentialdifferenz zustande kommt. Beispielsweise 5V Hilfspannung oder sowas am Gate (gegüber Masse). Wenn der NMOS leitend ist, habe ich doch annährend Messepotential gegenüber Masse zwischen Speicherdrossel und Drain des PMOS. Im inversbetrieb sperrt dieser ja aufgrund der Diode. Und genau das ist der Punkt, den ich nicht verstehe. Welches Potential liegt jetzt am Source vom PMOS (gegüber Masse)?? Vielleicht ca. 24V weil der Elko noch was gespeichert hat?? auf jedenfall muss nun der PMOS sperren! Reicht es denn nicht das ich jetzt einfach das anliegende Source-Potential (gegenüber Masse) über einen Widerstand auf Gate-Ptential (gegenüber Masse) bringen kann, also V_Gate=V_Source, damit der PMOS jetzt sperrt? mfg Rafael
Hallo Refael. > Werde noch nicht ganz daraus schlau. > Mein Step-UP controller macht 7,2V PWM. D.h. du willst aus diesen 7,2V mit dem Booster 24V machen? > Wenn der NMOS serrt habe ich doch 24V-potential zwischen Speicherdrossel > und Drain des PMOS. ???? Also zwischen Speicherdrossel und Drain des PMOS soltest Du kein allzugrosses Potential haben.....schliesslich sollte dort eine gut Leitfähige Verbindung sein. Aber die Spannung auf diesem Stück steigt im Abschaltmoment des NMOS stark an. Ja. Das stimmt. Die Spannung ist stark von der Geschwindigkeit, mit der der NMOS sperrt und der Geschwindikgeit mit der der PMOS leitfähig wird abhängig. Bodydioden können im Vergleich zum dazugehörigen Transistor zimlich lahmarschig sein.......dann bekommst Du ein Problem, wenn u.U. beim Ansteuern was nicht klappt. Aber davon gehe ich aber jetzt erst mal nicht aus. Aber im Hinterkopf behalten, falls es weitere Probleme gibt. > Jetzt dachte ich, das nun ein Spannungsabfall über > der Bodydiode zustande kommt und ich am Source des PMOS ebenfalls > annährend 24V potential gegenüber Masse hab. Somit könnte ich den PMOS > aufsteuern wenn zwischen Source und Gate eine negative > Potentialdifferenz zustande kommt. Beispielsweise 5V Hilfspannung oder > sowas am Gate (gegüber Masse). Grundsätzlich: Wenn Du nicht gerade Low-level Typen für 5V Ansteuerung hast, sind 5V etwas mau zum Aufsteuern eines MOS. Grundsätzlich: Wenn du Gate an irgendein Potential bindest, und Source schwankt nach oben weg, geht Dir das Teil natürlich irgendwann auf. In dem Falle fliesst jetzt der Strom durch den PMOS an seiner eigenen Bodydiode vorbei von drain nach Source. Soweit vermutest Du richtig. > Wenn der NMOS leitend ist, habe ich doch annährend Messepotential > gegenüber Masse zwischen Speicherdrossel und Drain des PMOS. Im > inversbetrieb sperrt dieser ja aufgrund der Diode. Ha! Die Diode schon. Aber das Gate liegt jetzt noch auf dem gleichen Potential wie kurz vorher. Kurz vorher ist aber ja auch Strom von Drain nach Surce des PMOS geflossen, und hat da irgendetwas gemacht. Vermutlich einen Kondensator (C18) geladen. Dessen Spannung sollte für eine sinnvolle Siebung aber jetzt noch annähernd vorhanden sein. Gate ist jetzt immer noch negativer als Source. Der PMOS bleibt also auf, und es wird ein Strom von C18 zurück durch den PMOS fliessen und über den NMOS zur Masse gelangen. C18 wird wieder entladen. Das willst Du garantiert nicht. > Und genau das ist der Punkt, den ich nicht verstehe. > Welches Potential liegt jetzt am Source vom PMOS (gegüber Masse)?? > Vielleicht ca. 24V weil der Elko noch was gespeichert hat?? Ja. Denk Dir den PMOS durch eine Diode ersetzt. Einweggleichrichtung. Du lädst Deinen C18 auf. Welche Spannung er konkret erreicht, und wie schnell, hängt von vielen Parametern ab. Wenn alles funktioniert, liegt aber da über den dicken Daumen die Spannung an, die du erzeugen willst. Also ca. 24V. Denn irgendwo dort sollte die Regelung den PWM stoppen. Wenn nicht, und das Teil nicht total unterdimensioniert ist, kann dort das zigfache an Spannung entstehen, und deine maximale Source-Gate Spannung locker überschritten werden. aber das ist eine andere Geschichte. trozdem im hinterkopf behalten. Es werden vermutlich mehrere Zyklen benötigt, um den Kondensator zu füllen, und nach Abschalten des PWMs sollte die Spannung gehalten werden und über R33 langsam entladen werden. > auf jedenfall muss nun der PMOS sperren! Leider nicht. Es sei....... > Reicht es denn nicht das ich jetzt einfach das anliegende > Source-Potential (gegenüber Masse) über einen Widerstand auf > Gate-Ptential (gegenüber Masse) bringen kann, also V_Gate=V_Source, > damit der PMOS jetzt sperrt? Richtig......Du machst jetzt die Gate-Source Spannung zwangsweise zu Null. Aber wenn Du das machst, würde der PMOS im nächsten Zyklus zu bleiben, und nur mit der Bodydiode arbeiten. dann könntest Du ihn aber gleich mit einer Diode ersetzten. Du must schon aktiv am Gate rumspielen, es irgendwie anbinden langt leider nicht. Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.dl0dg.de Selbsterkenntnis ist der erste Schritt zur Depression. Jeder echte Wettbewerb ist ruinös. Darum beruht jede funktionierende Wirtschaft auf Schiebung.
Nachtrag: Zum Verständnis eines Synchrongleichrichters nebensächlich aber trozdem nützlich zu wissen: Das ganze geht natürlich grundsätzlich genauso mit einem NMOS wie mit einem PMOS. NMOS Transistoren sind meistens besser beschaffbar, billiger und haben bessere Daten als vergleichbare PMOS Transistoren. Wenn Du ohnehin mit einer Hilfsspannungsquelle bzw. Hilfswicklung arbeitest, und Dir darum dann das Bezugspotential aussuchen kannst, ist es schaltungstech egal, ob Du N- oder P-mos nimmst. PMOS bietet sich speziell bei einer Zweipulsmittelpunktschaltung an, weil Du die negative Ansteuerspannung mit der jeweils anderen Spulenhälfte gewinnen kannst. Bei einem Booster bietet sich an, zum Gleichrichten den selben Transistortyp zu nehmen wie für den Schalttransistor. Leistung/Spannung/Strom/Frequenz kommt hin, und es vereinfacht die Ersatzteilhaltung. :-) Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.dl0dg.de Selbsterkenntnis ist der erste Schritt zur Depression. Jeder echte Wettbewerb ist ruinös. Darum beruht jede funktionierende Wirtschaft auf Schiebung.
Bernd Wiebus schrieb: > Selbsterkenntnis ist der erste Schritt zur Depression. > Jeder echte Wettbewerb ist ruinös. Darum beruht jede funktionierende > Wirtschaft auf Schiebung. Bernd, das wissen wir ja jetzt. Kannst du dir nicht mal was neues einfallen lassen?
<Schluck> der Troll "Bernd Wiebus" ist ja hier sogar offiziell angemeldet. Warum werden seine Verwirrpostings mit falschem Inhalt nicht gelöscht und er gesperrt? @Uhu die komischen Mottos passen ja zu einem Troll. Natural born Troll. :-)
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