Hallo Leute, ich suche einen Mosfet, der schon bei kleinen Gate-Source-Spannungen voll durchsteuert. Habe bisher nur den IRFD9024 gefunden. Der benötigt aber immer noch mehr als 3V. Doof ist, dass das Gehäuse gut lötbar sein sollte... Google&co haben mir bisher nicht viel weitergeholfen... :( Habt ihr ein paar ideen? Danke schon mal und noch schönen sonntag
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Verschoben durch Admin
@MC (Gast) >ich suche einen Mosfet, der schon bei kleinen Gate-Source-Spannungen >voll durchsteuert. Wie klein? 1V? > Habe bisher nur den IRFD9024 gefunden. Der benötigt >aber immer noch mehr als 3V. Es gibt massenhaft Logic Level MOSFETs mit garantiert 2,5V oder weniger. > Doof ist, dass das Gehäuse gut lötbar sein >sollte... Das sind alle Gehäuse, solange die Pins nicht oxidiert sind ;-) Und auch SOT23 & Co sind machbar. > Google&co haben mir bisher nicht viel weitergeholfen... :( Frag mal IRF & Co. http://www.irf.com http://www.vishay.com/mosfets/ MFG Falk
Wieviel Strom muss er abkönnen? P-Kanal oder N-Kanal? R_DSon? Welche Gate-Spannung? Was heißt für dich gut lötbar? Ich finde, dass man SOT23 auch gut löten kann. Vermutlich meinst du aber ein bedrahteten MOSFET?
> ich suche einen Mosfet, der schon bei kleinen > Gate-Source-Spannungen voll durchsteuert Es gibt Depletion-mode MOSFETs, also sollte das nicht das Problem sein, bloss sperren die dann auch erst bei noch viel kleineren Spannungen. Ansonsten gibt es neben einem "lötbaren Gehäuse" noch dutzend andere Anforderungen, die du sicherheitshalber nicht nennst. Mit etwas Glaskugel könnte man glauben, es müsste ein P-Kanal für 1.6A und 60V sein, aber das kann genau so gut unwichtig oder gar falsch sein. Dann brauchst du auch keinen, sondern hast einen Designfehler.
Ich benutze immer gerne die parametrische Suche von IRF. Die ist einfach, robust, leicht zu bedienen, schnell und führt fast immer zu einer Hand voll Kandidaten, die man dann entsprechend beim Distri vergleicht (Preis, Verfügbarkeit).
ok, mal wieder mein fehler ;) also es geht darum, einen Analogschalter zu bauen, der auch ohne Versorgungsspannung an der Quelle gelassen werden kann und einen Rds_on im mOhm Bereich hat, da am Ausgang eine Last von ca. 1kOhm liegt (Spg-Teiler). In meiner Schaltung ist mom ein P-Kanal Mosfet selbstsperrend verbaut (IRFD9024). Ob P- oder N-Kanal spielt für mich keine Rolle, da die Ansteuerung potentialfrei über Optokoppler erfolgt. Wichtig ist nur, dass bei Ugs <3V schon gute Rds_on Werte da sind. Sinn ist die Einzelzellenüberwachung in einem LiIon-Pack 6S Werd gleich bei IRF mal suchen, danke für den Tip! P.S. Lötbar heißt für mich bedrahtet. hab SOT23 mal versucht und bin kläglich gescheitert... :(
Dem Mosfet folgt ein Spannungsteiler aus 1kOhm Widerständen. Dies wurde gewählt, um eine hohe Taktrate des seriellen ADCs zu gewährleisten. Damit meine ich nicht die zyklische Abfragung der Akkus, sondern die serielle Taktung, nur um Missverständnisse vorweg schon auszuschließen ;) 10kOhm würden auch noch gehen, aber selbst dann finde ich einen Analogschalter mit 600Ohm Innenwiderstand etwas groß.
MC schrieb: > 10kOhm würden auch noch gehen, aber selbst dann finde ich einen > Analogschalter mit 600Ohm Innenwiderstand etwas groß. Ich lehn mich mal jetzt weit aus dem Fenster und behaupte einfach mal, ohne es gemessen zu haben, dass ein IRF1010 (gibts bei Reichelt für unter einem Euro) bei 3V noch einen Widerstand von unter einem Ohm aufweist...erst recht wenn Id im Keller dabei ist (da ja nur die Überwachung zugeschaltet werden soll ist dies ja anzunehmen)...welchen Widerstandswert genau soll er denn bei welchem Strom haben? Im Milliohmbereich ist zwar ganz nett aber selbst 0.99 Ohm ist schon im Milliohmbereich. Eine Idee wäre auch du zeigst uns den Schaltplan (bzw. den relevante Teil davon) und erklärst, wie du dir das genau vorgestellt hast und was du eigentlich machen wolltest. Ich zumindest für meinen Teil hab hier immer schon hilfreiche Tipps bekommen wie man auch auf anderem Wege zu Ziel kommt ;)
> Dem Mosfet folgt ein Spannungsteiler aus 1kOhm Widerständen. Ja, das hattest du gesagt. > Dies wurde gewählt, um eine hohe Taktrate des seriellen ADCs > zu gewährleisten. Meist soll der Quellwiderstand zwar unter 10k liegen, aber 1k ist auch unter 10k. > 10kOhm würden auch noch gehen, aber selbst dann finde ich einen > Analogschalter mit 600Ohm Innenwiderstand etwas groß. Daher wurden Bauteile erfunden, die man Operationsverstärker nennt. Deren Eingang ist so hochohmig daß er mit fast keinem Strom abtastet, und deren Ausgang hat deutlich unter 1k und ist gut belastbar, und schon lassen sich Analogmultiplexer wie CD4051 gut verwenden, wobei man dankbarerweise auch mit viel weniger Bauteilaufwand auskommt als wenn man mit einem einzelne MOSFET versuchen wollte, einen Analogschalter nachzubauen, und sich noch um Ansteuerung, Rückstrom, charge injection und Sequencing kümmern müsste. Welcher OpAmp ? Hängt von Spannungen und Schnelligkeit ab, da aber LiIon auf 50mA genau sein sollten, reicht wohl schon der billigste der billigen, ein LM324.
>10kOhm würden auch noch gehen, aber selbst dann finde ich einen >Analogschalter mit 600Ohm Innenwiderstand etwas groß. Du vergißt, daß sehr niederohmige Mosis üblicherweise auch Hochstrommosis sind, und damit idR. entsprechend hohe Restströme aufweisen können, die schon bei ein paar kOhm "Arbeitswiderstand" deutliche Spannungsabfälle verursachen können. Somit ist es nicht unbedingt schlau, die niederohmigsten Mosis in einer rel. hopchohmigen Schaltung nehmen zu wollen. Der von MaWin vorgeschlagene Weg mit OPV ist da schon sinnvoller.
Das habe ich auch schon ausprobiert. Problem war, dass die Eingänge der OPs fest an das Akkupack angeschlossen waren, wogegen die Betriebsspannung abgeschaltet werden konnte. Das führte zu hohen Strömen durch die Eingänge gegen meine Akku-Masse. OPs waren TL064. Schaltplan kommt noch, hab ich grad auf meinem Laptop. Niederohmig heißt für mich in diesem Fall nur, dass der RS_on im Vergleich zum nachfolgenden Spannungsteiler nicht ins Gewicht fällt. 0,99Ohm wären da auch noch ok. Weiteres Problem ist, dass halt die bisher verwendeten IRFD9024 bei U_gs um die -3V (eine Li-Ion Zelle halt) nicht wirklich dolle schalten. Danke auf jeden Fall schonmal für eure konstruktiven und hilfreichen Antworten!
>ich suche einen Mosfet, der schon bei kleinen Gate-Source-Spannungen >voll durchsteuert >Ob P- oder N-Kanal spielt für mich keine Rolle, da die >Ansteuerung potentialfrei über Optokoppler erfolgt. Anhand Deiner Beschreibungen beschleicht mich der Verdacht, dass Deine MOSFET-Ansteuerung nicht ganz koscher ist. Poste doch mal einen Schaltplan, der uns aufzeigt, wie Du Deine MOSFETs ansteuern willst. Schönen Gruß
Angehängte Dateien:
-
Akkutank.gif
57 KB
So, hier der Schaltplan. Da die Mosfets selbstsperrend sind, ziehe ich das Gate auf Source-Potential. Zum Schalten der einzelnen Mosfets schalte ich das Gate via Optokoppler um eine Zellenspannung negativer gegenüber Source. An sich funktioniert das. Das Problem, was mir aufgefallen ist, ist, dass ich am Ausgang des Spannungsteilers min. 100µs warten muss, bis ich meine Spannung messen kann, da sich noch Kapazitäten vom ADC aufladen müssen. Schalte ich das Gate jedoch zwei Zellenspannungen negativer gegenüber Source, kann ich unmittelbar nach Schalten des Mosfets messen. Daraus schloss ich halt, dass der Mosfet ungeeignet ist (wegen U_gs). Problem ist nämlich, dass ich bei der untersten Zelle das Gate nur noch um 3,6V negativer als Source bekomme. MfG
Das mit den 100 µs liegt wohl eher an der Kombination Widerstand (R7 bis R12) und Ugs denn am Mosfet selbst. Wenn du Ugs verdoppelst geht auch das Umladen des Gates schneller was wiederum bedeutet, dass du eher messen kannst. Als Alternative kannst du auch den Widerstand von 100 kOhm verringern...oder nimmst gleich einen vernüftigen Treiber.
> An sich funktioniert das
Sicher nicht.
Wenn z.B. T5 die Zellspannung von Bat5 durchschaltet,
fliesst die gleich über die intrinische Diode von
T1..T4 ab, die Spannung an R1 kann nicht grösser werden
als U(bat1)+0.7V.
Mann MC, die Dioden sind doch sogar schon in deinen
Transistorsymbolen eingezeichnet, die kann man doch
gar nicht übersehen.
Ja, das Problem tritt erst auf, wenn die Differenz
grösser als ca. 0.65V wird, aber das kann bei LiIon
ja der Fall sein.
Du brauchst mindestens noch einen zweiten MOSFET pro
Leitung, um sie zu trennen.
OMG! Wieso habe ich das übersehen? Naja, man steckt in seinen Gedanken halt nicht drin ;) Aber das ist echt ein Problem. Was würdet ihr dagegen unternehmen? Das mit den zwei Mosfets hab ich noch nicht ganz verstanden. Oder würdet ihr mein Vorhaben ganz anders angehen?
ich würde ganz einfach die einzelnen Akkuspannungen mit einem Haufen OPV's als Differenzverstärker/Subtrahierer auf Masse als Bezugspegel bringen, und dann kannste jeden Ausgang separat messen (z.B. via Analogmultiplexer)
Diese Variante habe ich schon ausprobiert. Problem dabei war, dass der Aufbau mit dem Akku fest verbunden bleiben soll. Es wird lediglich das gesamte Akkupack ein/aus geschaltet. Das heißt, die pos. versorgungsspannung der OP's wird weggenommen, die Eingänge bleiben aber weiter beschaltet. Dabei habe ich hohe Eingangsströme >30mA messen können, was natürlich nicht Sinn der Sache ist. OP's waren TL064.
wie würdet Ihr euren Vorschlag mit den OPs denn aufbauen? Vllt habe ich ja einfach nur einen Konstruktionsfehler gemacht...
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