"intelligenter" Open-Kollektor?

OP #2117018
Lesenswert?

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
#2117053
Lesenswert?

@  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
OP #2117115
Lesenswert?

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
Gast #2117139
Lesenswert?

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!
Gast #2117192
Lesenswert?

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
#2117254
Lesenswert?

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
OP #2117289
Lesenswert?

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.
Moderator Persönliche Seite #2117293
Lesenswert?

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. ;-)

Antwort schreiben

Bitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben.

oder

Mit Google-Account einloggen

Die Registrierung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.

Jetzt registrieren