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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik "intelligenter" Open-Kollektor?


Autor: Detlev T. (detlevt)
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Hallo Leute,

fällt euch zu folgendem etwas ein:

Gesucht wird ein Open-Kollektor/Drain-Ausgang:

- SMD-Bauteile
- Angesteuert von einem ATMEGA mit 3,3V
- Spannungsfestigkeit (OFF) >= 30V
- Strom (ON) >= 10mA
- Sättigungsspannung (ON) @10mA <= 0.4V
- auf Dauer(!) kurzschlussfest

Überlegt habe ich mir bislang:

- npn-Transistor. Vorteil: Ist schon eine Stromquelle (mit passendem 
Basiswiderstand.) Nachteil: Durch Exemplarstreuung wird der Strom 
eventuell zu hoch, der Transistor zu heiß

- n-kanal mosfet. Vorteil: Endlicher Kurzschlusstrom durch 
Kanal-abschnürung. Nachteil: Exemplarstreuung bei der Thresholdspannung, 
auch dadurch unter Umständen zu hoher Strom und Überhitzung.

- npn-Transistor mit Emitterwiderstand (Stromrückkopplung). Vorteil: 
Verminderung des Effektes der Exemplarstreuung. Nachteil: maximale 
Sättigungsspannung nicht einhaltbar.

- geschaltete "Stromquelle". Vorteil: keine Exemplarstreuung. Nachteil: 
0.4V Sättigungsspannung ist nicht erfüllt. (typischerweise +0.6V 
Flussspannung einer Diode als Spannungsabfall)

Bei "großen" MOSFETs gibt es Exemplare mit Schutzschaltungen, aber im 
Kleinsignalbereich? Was fällt euch noch ein?

Vielen Dank für eure Hilfe.

Gruß, DetlevT

Autor: Läubi .. (laeubi) Benutzerseite
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Detlev T. schrieb:
> Strom (ON) >= 10mA

Wenn der Strom größer gleich 10mA sein soll ist eine Stromquelle doch 
wenig hilfreich oder?

Autor: Detlev T. (detlevt)
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Hallo Läubi,

gemeint ist: es sollen mindestens 10mA so geschaltet werden, dass die 
Spannung dann maximal 0.4V beträgt. Wenn das auch bei 100mA so sein 
sollte - O.K.

Gruß, DetlevT

Autor: Peter Dannegger (peda)
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LP395Z

http://www.farnell.com/datasheets/78267.pdf

0,4V kann der leider nicht, braucht etwa 1,8V.


Peter

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Detlev T. (detlevt)

>- SMD-Bauteile
>- Angesteuert von einem ATMEGA mit 3,3V
>- Spannungsfestigkeit (OFF) >= 30V
>- Strom (ON) >= 10mA
>- Sättigungsspannung (ON) @10mA <= 0.4V

BS170.

>- auf Dauer(!) kurzschlussfest

Ist ein Open Drain sowieso ;-)
Nur nicht wenn man ihn hart gegen VCC klemmt. Dort braucht man eine 
Stromquelle oder was ähnliches.

>- npn-Transistor mit Emitterwiderstand (Stromrückkopplung). Vorteil:
>Verminderung des Effektes der Exemplarstreuung. Nachteil: maximale
>Sättigungsspannung nicht einhaltbar.

Doch, mit einer negativen Hilfsspannung.

MFG
Falk

Autor: SunnyIngTom (Gast)
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...eventuell zur Diode noch einen Widerstand parallel..

Autor: MaWin (Gast)
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> ...eventuell zur Diode noch einen Widerstand parallel..

Die berühmte 0mA Schaltung ?

Oder wie gibst du dem Abschaltstrom vor ?

Autor: SunnyIngTom (Gast)
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mit dem Emitterwiderstand!

Autor: Detlev T. (detlevt)
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Falk Brunner schrieb:
> BS170.
Kein SMD. Außerdem schwankt der Threshold laut datenblatt zwischen 
"typisch" 2.1V und "maximal" 3V. Bei einer Steilheit von 320mS kann das 
schon 400mA bedeuten. Bei 30V also 12W. Adios! ;)

Falk Brunner schrieb:
> Nur nicht wenn man ihn hart gegen VCC klemmt. Dort braucht man eine
> Stromquelle oder was ähnliches.

Genau das ist ja mein Problem

Gruß, DetlevT

Autor: gehtDoch (Gast)
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z.B. BSP75G,Zetex. Da gibt's noch Diverse mehr ...

http://www.diodes.com/products/catalog/list.php?parent-id=41

Autor: Nachtaktiver (Gast)
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Stromgegengekoppelte Emitterschaltung mit negativer Hilfspannung. So 
hast du deine Strombegrenzung gleich integeriert und kannst einfach 
"kurzschließen".
Aber ohne negative Hilfsspannung ist die 0.4V nicht machbar. *?*

Wurde aber hier schon mehrfach erwähnt!

Autor: Detlev T. (detlevt)
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@gehtdoch

Sieht sehr vielversprechend aus. So etwas hatte ich gesucht.

THX!

Gruß, DetlevT

Autor: Anja (Gast)
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Detlev T. schrieb:
> Was fällt euch noch ein?

0,4V / 0.01 mA = 40 Ohm.

man könnte einen Logic-Level Fet 1,5-2A in Reihe mit einem Widerstand 22 
Ohm schalten. Falls Du den 22 Ohm Widerstand etwas handlicher machen 
willst (0,6-1W anstelle 50W) einfach noch eine PolySwitch 0.1A in Reihe 
schalten.

Gruß Anja

Autor: Peter (Gast)
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Ich hab dazu einen "GENIALEN" Transistor, denn ich oft und gern benutze:

FMMT620

Autor: Harald Wilhelms (Gast)
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Peter schrieb:
> Ich hab dazu einen "GENIALEN" Transistor, denn ich oft und gern benutze:
>
> FMMT620

Aha, und wie macht Dein genialer Transistor den Kurzschlussschutz?
Gruss
Harald

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Harald Wilhelms schrieb:
> Aha, und wie macht Dein genialer Transistor den Kurzschlussschutz?

Dauert nur paar Sekunden, dann ist der Kurzschluss weg. :-)

Autor: Senf dazu (Gast)
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Dazu gibt es auch einen "GENIALEN" Widerstand, denn ich oft und gern 
benutze:

http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.d...

Autor: Bernhard R. (barnyhh)
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Einfach einmal ein etwas anderer Ansatz, denn Kurzschlußschutz und 
niedrige Durchlaßspannung an einer Stelle funktionieren wohl nicht:
- Schaltelement ist ein FET mit entsprechend niedrigem Innenwiderstand, 
so daß 0,4V Spannungsabfall bei 10 mA Betriebsstrom (und 3V 
Gatespannung) erreicht werden,
- der Kurzschlußschutz liegt in der Leitung von Betriebsspannung 
(irgendetwas mit 30V) zum Verbraucher, nämlich ein Stück 
"Standardschaltung".

Das Ganze läßt sich "natürlich" mit SMD-Bauteilen aufhauen - sorry 
aufbauen.

Bernhard

Autor: Detlev T. (detlevt)
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Bernhard R. schrieb:
> der Kurzschlußschutz liegt in der Leitung von Betriebsspannung
> (irgendetwas mit 30V) zum Verbraucher,

Das hast du falsch verstanden. Es geht um einen Open-Kollektor-Ausgang 
für eine externe Schaltung mit eigener Stromversorgung. Darauf habe ich 
keinerlei Einfluss. Die einzige "Leitung zum Verbraucher" ist daher die 
Masseleitung.

Die Steine, auf die "gehtdoch" mich aufmerksam gemacht hat, erfüllen 
aber meine Spezifikationen. Schnellere Schaltzeiten wären optional noch 
schön gewesen, aber man kann halt nicht alles haben das hatte ich ja 
auch nicht angegeben.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Detlev T. schrieb:
> Die Steine, auf die "gehtdoch" mich aufmerksam gemacht hat, erfüllen
> aber meine Spezifikationen. Schnellere Schaltzeiten wären optional noch
> schön gewesen, aber man kann halt nicht alles haben das hatte ich ja
> auch nicht angegeben.

EUR 1 pro Stück ist zwar nicht gerade ein Schnäppchen, aber trotzdem
gut zu wissen, dass es sowas gibt.  Danke für deine interessante
Frage. ;-)

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