Hallo an Alle,
Ich habe im Buch "Hochleistungs LEDs" diese aktive Verpolschutzschaltung
gefunden und habe sie nachgebaut und ausprobiert. Was soll ich sagen,
sie funktioniert auch, wie gedacht.
Kennt jemand den Namen dieser Schaltung? Oder kann mir jemand kurz
erklären, wie genau diese Schaltung funktioniert? Darüber schweigt sich
das Buch leider aus...
Der P-Kanal MOSFET besitzt noch eine Schutzdiode von Drain nach Source,
welche nicht explizit im Schaltplan eingezeichnet ist. D1 ist nicht
montiert.
Kann mir bitte jemand helfen?
Gruß,
Markus
> Kennt jemand den Namen dieser Schaltung?
Dummschluss ?
>Was soll ich sagen, sie funktioniert auch, wie gedacht.
Sicher, die LEDs leuchten wenn Vbat positiver als GND ist und leuchten
nicht wenn Vbat negativer als GND ist.
Es ist ja auch eine Diode im PMOSFET eingebaut, die zufälligerweise dann
leitend ist, wenn alles richtig gepolt ist.
Aber der eigentliche Zweck war wohl, daß der MOSFET einschaltet, wenn
diese Diode leitet, um den Spannungsabfall zu reduzieren.
Und das funktioniert in dieser Schaltung, zumindest so wie du sie
gezeichnet hast, mit oder ohne D1, nicht.
Da hat sich wohl ein klitzekleiner Schaltungsfehler eingeschlichen....
Natürlich funktioniert die Schaltung wie dargestellt. Wieso sollte sie
auch nicht?
Funktionsweise:
1. Beim Anlegen einer positiven Spannung wird über D1 0,7V abfallen
(ohne D1 fällt diese Spannung eben an der Bypass Diode des pmosfet ab).
Das Potential am Kollektor des Bipolartransistor wird nun 0,7V betragen.
2. Der Strom wird über R2 fließen und einen Spannungsabfall bewirken, so
dass an der Basis 0V anliegen. (Die Z-Diode dient zur
Spannungsbegrenzung am Widerstand. Und damit indirekt zur Begrenzung des
Basisstromes). Der Widerstand muss natürlich passend dimensioniert sein.
3. Der Strom wird nun durch die Basis zum Emitter fließen (Der
Transistor ist Stromgesteuert und nicht Spannungsgesteuert, daher geht
das!). Somit wird das Emitterpotential -0,7V betragen.
4. Der Strom wird durch D5 fließen um den Stromkreis zu schließen.
5. Das negative Emitterpotential wird den MOSFET nun durchsteuern.
Bei einer negativen Spannung wird die Diode D1 die ganze Zeit sperren
und es wird nichts passiren. ihr leckstrom reicht nicht aus um die
Schaltung zu starten.
Fertig
> 2. Der Strom wird über R2 fliessen und einen Spannungsabfall bewirken,
Kaum, da kein Spannungsabfall besteht. D4, D5, Q2, R2 sind nur an einem
Potential angeschlossne und können daher nie eine Potentialdifferenz
sehen.
Ich sag ja, da fehlt noch was, z.B. eine geschíckt gewählte
Masseverbindung.
MaWin schrieb:>> 2. Der Strom wird über R2 fliessen und einen Spannungsabfall bewirken,>> Kaum, da kein Spannungsabfall besteht. D4, D5, Q2, R2 sind nur an einem> Potential angeschlossne und können daher nie eine Potentialdifferenz> sehen.>> Ich sag ja, da fehlt noch was, z.B. eine geschíckt gewählte> Masseverbindung.
Doch. Beim einschalten der Spannung liegen überall in der Schaltung noch
0V an. Da sie ja noch nie in betrieb war. Somit habe ich nun einen
Spannungsabfall und es kann somit ein Strom fließen.
Hi,
Albert ... schrieb:> Doch. Beim einschalten der Spannung liegen überall in der Schaltung noch> 0V an. Da sie ja noch nie in betrieb war. Somit habe ich nun einen> Spannungsabfall und es kann somit ein Strom fließen.
es liegt nicht "überall" 0V sondern "überall" liegt der Sourcespannung.
Wie soll den die Gatespannung erzeugt werden??
Grüße
M. L. schrieb:> es liegt nicht "überall" 0V sondern "überall" liegt der Sourcespannung.> Wie soll den die Gatespannung erzeugt werden??
Die gatespannung wird über den Spannungsabfall an der basis emitter
Strecke des Bipolartransistors erzeugt.
Und wohin fällt der Spannungsabfall an der BE Strecke wenn dort kein
Bezugspotential anliegt ? Es fehl die GND Verbindung, zb. hochohmiger
Widerstand vom Gate oder K-D5 nach GND.
So wie die Schaltung jetzt ist kannst du alles bis auf D1
rausschmeisen, hätte die gleiche Funktion.
Davon abgesehen finde ich diese Schaltung unclever, geht einfacher. Mir
scheint es so das der Entwickler dieser Schaltung von einer einfachen
Diode (D1) im Pluszweig ausgegangen ist und nun den MOSFET drumherum
konstrukiert hat um den Spannungsabfall der Diode zu umgehen. Als erstes
könnte man diese Diode (D1) komplett weg lassen da der MOSFET schon
selber diese Diode enthält. Zweitens zieht man nun das GATE direkt nach
GND und vom GATE einen hochohmigen Widerstand an VBAT. Nun noch D4
parallel zum GATE Pullup einbauen.
Gruß Hagen
Hi,
Albert ... schrieb:> Die gatespannung wird über den Spannungsabfall an der basis emitter> Strecke des Bipolartransistors erzeugt.
Spannungsanfall entsteht nur wenn durch einen Widerstand ein Strom
fließt. Wohin soll denn der Strom fließen?
Basisemitter Spannung beträgt .7V, damit bekommt man kein Fet zum
leiten.
Grüße
Im zitierten Buch wird die Schaltung auch noch zum PWM-takten der
gesamten LED-Treiber-Schaltung HINTER dem Verpolschutz verwendet, d.h.
der oben genannte und in der gezeigten Schaltung FEHLENDE hochohmige
Masseanschluss ist sehr wohl vorhanden und wird sogar noch
(niederfrequent) PWM-getaktet...
Allerdings ist der Schaltplan im Buch wirklich schlecht dokumentiert,
kann nur mutmaßen, das der Author da selbst mit der Interpretation
dieser wohl "geschenkt bekommenen" Schaltung leicht überfordert war...
Lösung: einfach von der Basis des kleinen Transistors einen ca. 10k
Widerstand nach Masse hinzufügen...
PS: die N-MOSFET Schaltung weiter unten funktioniert auch, aber im
automotive möchte man eigentlich keine geschalteten Massen mit
(abstrakten) Schaltungen dahinter, denn Masse ist im Fahrzeug alles
unisolierte aus Metall, da wäre immer leicht möglich, das durch
Berührung irgenwas startet, was nicht soll...
Aber bei auf der PCB integrierter Last (LEDs etc) hätte man durchaus
auch mit billigem und gutem N-Mosfet die interne Masse wegschalten
können!
Rob schrieb:> d.h. der oben genannte und in der gezeigten Schaltung FEHLENDE> hochohmige Masseanschluss ist sehr wohl vorhanden und wird sogar noch> (niederfrequent) PWM-getaktet...
Diese vor 5 Jahren vom TO gepostete Schaltung funktioniert nur deshalb
als Verposchutz, weil eine Diode drin ist. Und nur diese Diode ist der
Verpolschutz. Der Mosfet wird so niemals(!) leiten. Ob mit oder ohne
PWM.
> Lösung: einfach von der Basis des kleinen Transistors einen ca. 10k> Widerstand nach Masse hinzufügen...Das ist der benötigte Massebezug. Aber es geht auch einfacher:
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/39-Verpolschutz> Allerdings ist der Schaltplan im Buch wirklich schlecht dokumentiert,> kann nur mutmaßen, das der Author da selbst mit der Interpretation> dieser wohl "geschenkt bekommenen" Schaltung leicht überfordert war...
Augenscheinlich ist das so. Ich würde einem Schaltplan, der mit derartig
vielen unterschiedlichen Diodensymbolen und einer leicht touchierten
D5 daherkommt, aber sowieso nicht über den Weg trauen...
> PS: die N-MOSFET Schaltung weiter unten funktioniert auch
Aber es bringt oft und gerne Probleme, wenn die Masse weggeschaltet
wird. Nicht nur im automobilen Bereich...
Lothar M. schrieb:> aber sowieso nicht über den Weg trauen...
es ist durchaus nicht unüblich, in publizierte Schaltungen Fehler
einzubauen, um es Konkurrenten nicht zu leicht zu machen.
Aktiver_Verpolschutz.gif
(31 KB)
