Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik S: NMOS und PMOS ohne Dioden


von Jankey (Gast)


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Hallo,

ich suche einen NMOS/PMOS der keine Freewheeling Diode im gewöhnlichen 
Sinn hat, konkret geht es daraum das ich eine Diskrete Chargepump bauen 
will und NICHT mit den Verlusten einer Diode leben will.

Es gibt in der Integrierten Halbleitertechnik die möglichkeit das der 
BULK mit 2 diode verbunden werden kann, einmal von source, einmal von 
Drain, ist jemanden so ein bauteil bekannt?

lg

von MaWin (Gast)


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Nur kleine MOSFETs haben das, denn so bald ein MOSFET mehr Strom targen 
soll wird er senkrecht durch den Chip gebaut, und dann ergibt sich die 
Diode zwangsweise.

Kleine MOSFETs sind z.B. in Serie SD5000

von Floh (Gast)


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Zeig erstmal deinen Schaltplan, warum du solche Mosfets brauchst.
Die meisten anderen Schaltungen kommen mit normalen Mosfets klar.

von hinz (Gast)


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MaWin schrieb:
> Nur kleine MOSFETs haben das, denn so bald ein MOSFET mehr Strom targen
> soll wird er senkrecht durch den Chip gebaut, und dann ergibt sich die
> Diode zwangsweise.

Es gibt auch laterale Leistungs-MOSFETs, aber der Preis....

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Wie schon geschrieben wurde, ist die Diode keine Freilaufdiode im
eigentlichen Sinn, sondern eine parasitäre Diode, die bei vertikal
aufgebauten Mosfets entsteht. Manchmal macht man allerdings aus dem
Bug ein Feature und benutzt sie als Freilaufdiode.

Jankey schrieb:
> konkret geht es daraum das ich eine Diskrete Chargepump bauen
> will und NICHT mit den Verlusten einer Diode leben will.

Was genau stört dich an der Diode?

Dass bei umgekehrter Polung von Drain und Source leitet?

Dann nimm zwei Mosfets und schalte sie antiseriell. Dann sperrt bei
Bedarf immer mindestens einer der beiden. Wie du die Gates ansteuerst,
hängt dann vom Rest deiner Schaltung ab.

Dass die Diode leitet, ist ok, aber ihr Spannungsabfall ist dir zu hoch?

Auch kein Problem: Wenn der Mosfet eingeschaltet ist, leitet er in
Gegenrichtung praktisch genauso gut wie in der Normalrichtung. Die
Flussspannung der Diode kommt dabei nicht zum Tragen.

Praktisch alle Ladungspumpen und DC/DC-Wandler kommen mit ganz gewöhn-
lichen Mosfets aus. Die Substratdiode stört dabei nie und bringt in
bestimmten Kostellationen sogar Vorteile.

von Jankey (Gast)


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Hi Yalu,

bei umgekehrter Polung sollte sie nicht leiten, ist eine normale 
Verdoppler Chargepump. Spannungsabfall der Diode darf nicht sein, das 
wären 0.6V verluste die nicht akkzeptabel sind. Der NMOS muss zwischen 
1~2 Ohm haben in eingeschalteten zustand, und ich will von 20V auf 40V 
hoch.

Das Problem ist das ich bei umschalten von 2 Zuständen meine Cap 
kurzschließen würde, die einfachste Lösung ist eine Diode in serie zum 
PMOS -> verluste = leider nicht akzeptabel.

Ich finde leider seh wenig literatur darüber ob man MOSFETs swappen 
kann, quasi Drain und source zu tauschen, ich weiss es geht prinzipiell, 
aber bei integrierten oder HV Transistoren ist das anders. hmm

von (prx) A. K. (prx)


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Wurde eben schon erwähnt: MOSFET mit Stromfluss "rückwärts". Gibts in 
jedem PC, weil bei DC/DC-Wandlern mit um die 1V Ausgangsspannung Dioden 
nicht in Frage kommen. Stichwort Synchrongleichrichter.

von Jankey (Gast)


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@A.K.

Ja da ist es auch gewollt und OK weil man einen NMOS verkehrt herum 
betreibt, da macht die Diode nichts und hilft sogar. Bei einer 
Chargepump Ändert sich das Potential und ich muss ja die Cap mit 20V 
auflafen, und dann quasi auf meine Supply mit +20 Drauflegen, um 40V zu 
produzieren. Also ich sehe derzeit in meiner Schematic 3 Dioden die mir 
im weg sind.

lg

von (prx) A. K. (prx)


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Jankey schrieb:
> Also ich sehe derzeit in meiner Schematic 3 Dioden die mir im weg sind.

Aber nur du. Niemand sonst sieht sie.

von Jankey (Gast)


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Gib mir noch eine minute dann poste ich es :)

von Jankey (Gast)


Angehängte Dateien:

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So hier ist die Schematic, die PMOS haben alle eine DIODE intern.

Erste Phase: Q1 & Q2
Zeite Phase: Q3 und Q4

lg

von Kai K. (klaas)


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von Jankey (Gast)


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Hi Kai,

kann ich leider nicht verwenden, ich will die umladeverluste der Gates 
nicht mitmessen. auserdem brauch ich +20 auf +40V gegenüber GND.

lg

von (prx) A. K. (prx)


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Wenn man mal bei deiner Schaltung bleibt, dann sehe ich nur eine 
störende Diode, nicht drei. Die in Q1. Und wenn du den rumdrehst, dann 
stört auch die nicht mehr.

von Jankey (Gast)


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Ja bei dieser schaltung hast du recht. :(

von Jankey (Gast)


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ok jetzt check ich erst deinen ansatz, ok das könnte klappen. lg

von Kai K. (klaas)


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Um welchen Laststrom geht es denn hier? Es gibt ja noch andere 
Möglichkeiten +40V zu erzeugen...

von Falk B. (falk)


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@  Jankey (Gast)

>ich suche einen NMOS/PMOS der keine Freewheeling Diode im gewöhnlichen
>Sinn hat, konkret geht es daraum das ich eine Diskrete Chargepump bauen
>will und NICHT mit den Verlusten einer Diode leben will.

Das geht wunderbar mit normalen FETs MIT Bodydiode. Das Zauberwort 
lautet Inversbetrieb. Machen AFAIK viele integrierte Ladungspumpen so.

MfG
Falk

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Jankey schrieb:
> kann ich leider nicht verwenden, ich will die umladeverluste der Gates
> nicht mitmessen. auserdem brauch ich +20 auf +40V gegenüber GND.
Hört sich für mich an wie: ich brauche einen Stepup-Schaltregler.

Dann würden auch schon 1-2 Mosfets reichen....

von Jankey (Gast)


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@Kai: Nein es geht um die Chargepump, ich möchte unbedingt die 
Chargepump verwenden.

@Falk: Ich werds mal evaluieren wie gut es für meine Fällt passt :)

@Lothar: 20mA , und nein es darf nicht nicht Induktiv sein :)

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