Hallo! Ich will mit der angehängten Schaltung erreichen, dass mit einem längeren Tasterdruck (z.B. 3s) ein bestimmter Zustand gehalten wird (MOSFET 1 schaltet durch). Die Schaltung ist mit einer 1,5V Batterie versorgt. Wird der Taster nicht betätigt, sind alle 3 MOSFETS gesperrt. Wird der Taster betätigt, wird dies dem µC über einen Eingang mitgeteilt, ein Timer wird gestartet. Gleichzeitig schaltet MOSFET2(n-Kanal) durch und damit auch MOSFET1 (p-Kanal). Wenn der Taster lange genug gehalten wird, schaltet der µC über einen Ausgang den MOSFET3 (n-Kanal) durch und somit bleibt dieser Zustand erhalten. Die 3,3 V des Step-Up-Konverters dienen der Versorgung des µCs. Nun meine Fragen: 1.) Kann ich für MOSFET 2 und 3 den gleichen MOSFET verwenden? 2.) welche MOSFETS würdet ihr für diese Anwendung vorschlagen?
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Schön :) irgendwie traurig, dass es bei fast jedem Beitrag irgendwelche sinnlose Kommentare gibt... ich habe hier einen gefunden: http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/150000-174999/151034-da-01-en-TRANSISTOR_2N7000.pdf Wäre dieser passend? Dieser hat bei Vgs einen typischen Wert von 2,1V angegeben, der schaltet aber bei meiner Batteriespannung von 1,5V noch nicht durch oder? LG
Ich denke, habe jetzt einen passenden gefunden: http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/NTA7002N-D.PDF Was sagt ihr dazu?
Werner Weinwurm schrieb: > 2.) welche MOSFETS würdet ihr für diese Anwendung vorschlagen? Welche Ströme willst du schalten? Auf jeden Fall muss die Ugsth der Mosfets 1 und 2 deutlich unter 1,5V liegen. Da könnte ich mir einen bipolaren Transistor eher als geeignet vorstellen... Wofür brauchst du das Tastersignal am uC? Diesen Taster müsstest du übrigens per ADC abfragen, weil 1,5V bei einem 3,3V uC noch nicht für einen High-Pegel reichen werden... Werner Weinwurm schrieb: > Was sagt ihr dazu? Aus dem DB:
1 | Vgsth |
2 | Vgs = Vds |
3 | ID = 100µA |
4 | min 0.5 V |
5 | typ 1.0 V |
6 | max 1.5 V |
Man beachte die 100µA... Und dass bei diesem Strom die gesamte Spannung am Mosfet abfällt (Vgs=Vds). Da bleiben von den 1,5V nicht viel für den Stepup...
Hallo, die Ströme, die ich schalten will, könnte ich mit dem R in der Schaltung begrenzen. Es geht eigentlich darum,dass wenn die unteren beiden n-kanal MOSFETS (2 und 3) durchschalten (Taster gedrückt), dann sollte der obere p-kanal MOSFET (1) durchschalten und über den STep-Up-Konverter die Spannungsversorgung für den µC herstellen. Der rechte untere n-Kanal MOSFET (3) dient dazu, dass wenn der Taster länger gedrückt wird, der µC diesen MOSFET schaltet, und der Einschaltzustand somit gehalten wird... Das Tastersignal am µC wird also benötig, damit ein längerer Tastendruck (3s) erkannt wird und damit der MOSFET3 geschalten wird, damit die Versorgung nach loslassen des tasters noch aufrecht ist. Ja, das Tastersignal würde ich über einen ADC abfragen! Vgs = Vds? heißt das, dass beim durchgeschalteten Zustand dann MOSFET1 nicht auf Masse gezogen wird? wenn ich den R genügen groß mache, müsste das funktionieren, oder? Danke, lg
Werner Weinwurm schrieb: > die Ströme, die ich schalten will, könnte ich mit dem R in der Schaltung > begrenzen. Das gilt aber nicht für den Mosfet 1... Werner Weinwurm schrieb: > Vgs = Vds? heißt das, dass beim durchgeschalteten Zustand dann MOSFET1 > nicht auf Masse gezogen wird? Richtig. Das heißt, dass bei Ugsth die gesamte Spannung am Mosfet abfällt, weil der da "gerade so eben leicht" zu leiten beginnt. Dir wird also für den Widerstand (und damit den Mosfet 1) nichts übrig bleiben. Beim Mosfet 1 und dem dahinter angeschlossenen Stepup ist dann sowieso garantiert Schluss, weil da 100uA nirgendwo hin reichen... BTW: ich habe die Dateigröße deines Bildes ohne Informationsverlust mal um den Faktor 10 verkleinert (das wird die mobilen Nutzer freuen)...
Also sehe ich das Richtig: Wird der Taster gedrückt, schaltet der Längs-Fet durch und soll auch geschaltet bleiben, bis der Fet3 vom Prozessor wieder gesperrt wird? Die Schaltung wird so wohl nicht funktionieren. An Fet2 wird schon ein gewisses Ugs benötigt, damit Fet2 überhaupt irgendwas macht. Bei 1,5V Betriebsspannung wohl fast zu wenig. Und mit dem bisschen, was dann der Fet leiten wird, reicht es wohl kaum für den 1sten.
OK, aber wenn ich den Strom durch die beiden MOSFETS 2 und 3 mit einem hohen R begrenze, dann dann ist UDS auf Grund des geringen Stromes auch sehr gering und am MOSFET1 liegt (annähenrd) Masse, oder? ich werd mal einen MOSFET mit noch geringeren UGSth suchen... Der STep-Up-Konverter, den ich verwende, ist folgender: MAX1724EZK33 http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheets/320/447832_DS.pdf Der hat doch einen sehr geringen Eingangsstrom im µA Bereich oder? THX
Werner Weinwurm schrieb: > OK, aber wenn ich den Strom durch die beiden MOSFETS 2 und 3 mit > einem > hohen R begrenze, dann dann ist UDS auf Grund des geringen Stromes auch > sehr gering und am MOSFET1 liegt (annähenrd) Masse, oder? Die Formel lautet: ID = (k_n/p / 2) * (U_GS - U_TH)^2 im Sättigungsbetrieb. Den Rest kannst Du selbst ausrechnen. > ich werd mal einen MOSFET mit noch geringeren UGSth suchen... > > Der STep-Up-Konverter, den ich verwende, ist folgender: > MAX1724EZK33 > http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheets/320/447832_DS.pdf > > Der hat doch einen sehr geringen Eingangsstrom im µA Bereich oder? Aua, Du verwechselst zwei grundlegende Dinge. Der IC selbst hat einen sehr niedrigen Eingangsstrom im µA-Bereich. Wenn Du hinten allerdings belastest, muss vorne der Strom auch hineinfließen. 3,3V an 150mA am Ausgang bedeuten: I = ((3,3*0,15)/1,5)*1,1 = 360mA auf der 1,5V-Seite.
Ja, deine Vermutung für die Funkjtion der Schaltung ist richtig... OK, ist das Design schon falsch oder würdest du einfach andere MOSFETS vorschlagen? THX
Werner Weinwurm schrieb: > Ja, deine Vermutung für die Funkjtion der Schaltung ist richtig... > > OK, ist das Design schon falsch oder würdest du einfach andere MOSFETS > vorschlagen? > > THX Ich würde sagen, das Design funktioniert so einfach nicht. Häng Deinen Taster direkt an einen Pin und lass den µC schalten. Damit fallen M2 und M3 weg. Statt des M1 würde ich auch eher einen Transistor nehmen. Bei einem Uce,sat von ungefähr 0,3V werden am Transistor dann maximal 0,3V * 150mA = 45mW frei. Damit kann man leben und deine Versorgungsspannung für den Schaltregler sinkt nicht zu sehr ab. Ein BC368 mit 2k an der Basis (bei 5V vom µC) sollten reichen. Kollektor auf 1,5V, Emitter an den Eingang vom Schaltregler.
Werner Weinwurm schrieb: > würdest du einfach andere MOSFETS vorschlagen? Wie ich schon schrieb: >>> Da könnte ich mir einen bipolaren Transistor eher als geeignet >>> vorstellen... Wesentlich einfacher wäre es allerdings, wenn du einfach 2 Primärzellen verwenden würdest. Oder eine (dickere) Knopfzelle im Kaliber 2450 aufwärts. Kein Wunder, dass diese 3V von den meisten kleinen Geräten verwendet wird... BTW: welchen Schaltregler willst du verwenden, um von 1,5V (da ist die Batterie ja noch neu, das werden dann gegen Ende der Lebensdauer 1,1V) auf 3,3V zu kommen? Wieviel Strom brauchst du auf der 3,3V Schiene?
@martin: das mit dem bipolartransistor wollte ich vermeiden, damit im ausgeschaltenen Zustand so wenig verluste wie möglich auftreten. Den Taster direkt an einen Pin mit ADC einlesen wäre ein Idee. Du meinst, dass ich dann den MOSFET1 über einen µC Ausgang (3,3V) schalte. da tritt jedoch das Problem auf, dass ich die 3,3V am Ausgang vom StepKonverter für die Versorgung vom µC brauche, also muss dieser schon durchgeschalten sein, wenn ich mit dem µC nach dem Tastendruck arbeiten will... @lothar: ich verwende folgenden step up konverter: http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheets/320/447832_DS.pdf der Strom auf der 3,3V seite ist nur für die Versorgung vom µC, sollte im mA Bereich liegen... LG
achja, an der Batterie ist leider nicht zu ändern, es muss eine 1,5V AA Batterie sein...
> 1.) Kann ich für MOSFET 2 und 3 den gleichen MOSFET verwenden? > 2.) welche MOSFETS würdet ihr für diese Anwendung vorschlagen? Du suchst also einen (N-Kanal-) MOSFET, der auch am Lebensende der Batterie mit 0.9V schon zuverlässig durchschaltet (kleine Ströme) und einen P-Kanal der dabei höhere Ströme (über 100mA) schalten kann ? Vergiss es. Eine der MOSFETs mit der niedrigsten Schaltspannung von 0.9V ist der (schwer beschaffbare) RYE002N05. Und der ist nur N-Kanal. Der P-Kanal FDS4465 braucht 1.8V also mindestens 2 Batteriezellen. > OK, ist das Design schon falsch Zumindest der "uC-Eingang" darf nicht direkt an die Batterie, denn der Eingang hat eine Eingangsschutzdiode vom Eingang nach VCC, also an den Ausgang deines Step-Up-Wandlers, und auch wenn bei verbleibenden 0.9V nicht mehr viel Strom fliesst und der uC nicht losrennt, es saugt trotzdem deine Batteriezelle leer. Diese Chips arbeiten ab 0.8V http://www.nxp.com/documents/leaflet/75015675.pdf
Hmmm... hat jemand eine Idee, wie man das besser lösen könnte? Also ich will, dass wenn man den Taster ca 3s drückt, dass dann die Spannungsversorgung für den µC aufrecht erhalten bleibt. Bei nur kurzem Tasterdruck sollte nichts passieren. Es muss auch unbedingt eine 1,5V AA Batterie sein. Und im ausgeschalteten Zustand sollte so wenig Leistung wie möglich gebraucht werden... Hat jemand einen Vorschlag? Vielen Dank, LG
Werner Weinwurm schrieb: > Es muss auch unbedingt eine 1,5V AA > Batterie sein. Es gab hier schon zu viele Leute die unbedingt irgend welche Kriterien durchsetzen wollten, die Leute haben natürlich geholfen und versucht eine dafür passende Lösung zu finden. Später hat sich dann rausgestellt dass es doch anders geht und die Arbeit für die Leute total umsonst war. Bist du dir sicher dass man da keinen LiIon-Akku (3.6V bis 4.1V) nutzen kann? Es gibt auch ganz kleine LiIon-Akkus. Beschreibe dein Anwendungsszenario mal etwas genauer. LiIon-Akkus verlieren ihre Ladung so gut wie nicht, normale NiMH Akkus sind nach einem halben Jahr Lagerung fast leer.
> Hat jemand einen Vorschlag?
Silabs C8051F90..93, OKI ML610Q oder #ti MSP430L092 verwenden.
Es ist leider mechanisch schon so vorgegeben, dass ich eine 1,5 V Batterie verwenden muss, daran ist nichts zu änern. Anderen µC will ich auch nit verwenden. Wie wärs, wenn ich den Step-Up-Konverter VOR dieser Schaltung mit Taster und MOSFETs verwende? Dann hätte ich für die ganzen Schaltvorgänge schon 3,3 V?! LG
Drei Gedanken hätte ich zu diesem Thema: 1) Es ist wurst, ob man den Plus- oder Minuspol der Batterie schaltet. Daher lässt sich die gesamte Schaltung so umsetzen, dass sie den Minuspol schaltet und mit einem N-Kanal-MOSFET funktioniert. 2) Verate uns doch den Stepup-Konverter. Falls dieser einen Standby-, bzw. On/Off-Eingang besitzt, würde ich auf Deine Schaltung verzichten und etwas um den Standby-Eingang herum entwicklen. 3) Du könntest auch weiterhin den Pluspol der Batterie schalten, wenn Du 1) einen N-Kanal-MOSFET benutzt und 2) diesen MOSFET mit einer selbstoszillierenden Bootstrap-Schaltung betreibst. Mit so einer Anordnung erzeugt man eine Hilfsspannung, welche eine hinreichend grosse Steuerspannung für das Gate des MOSFET erzeugt.
Eventuell lässt sich sogar mit ein wenig Schaltungsaufwand eine Logik ansteuern, die dann durch den gebooteten Prozessor überbrückt wird. Mit 3,3V käme man schon weiter.
Werner Weinwurm schrieb: > das mit dem bipolartransistor wollte ich vermeiden, damit im > ausgeschaltenen Zustand so wenig verluste wie möglich auftreten. ?? Bei einem ausgeschalteter Bipolartransistor fließt doch auch nur der Kollektor-Emitter-Reststrom. Nur im eingeschalteten Zustand braucht er zusätzlich den Basistrom. Gruß Dietrich
Das ist der STep up konverter, den ich verwende: http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheets/320/447832_DS.pdf Ich habe leider sehr wenig erfahrung und wäre für jede hilfe dankbar... Wäre meine Idee keine gute Lösung? Also dass ich den Step-Up-Konverter gleich nach der Batterie schalte, und dann die gleiche Schaltung für die 3,3V habe? Hat dieser Step-Up-Konverter eine Standby-Eingang bzw was könnte ich dazu entwickeln? Vielen Dank, lg
Ja, das sieht gut aus. Schaue Dir das Pin SHDN mal genauer an. Hinweis: SHDN ist die Abkürzung von Shutdown, was soviel heisst wie Herunterfahren, bzw. Abschalten. Den Rest verrät das Datenblatt.
Hab ich das richtig verstanden, dass der Step-Up-Konverter im ShutDOwnModus einfach die Eingangsspannung an den Ausgang schaltet? Also wenn ich am Eingang die Batteriespannung von 1,5 V habe und im Normalbetrie die 3,3 V am Ausgang sein sollten, schaltet er im SHDN den Ausgang nicht komplett weg, sondern auf 1,5V? Das wäre in diesem Fall ja nicht wirklich brauchbar, weil ich entweder komplett aus, oder einschalten will?! Ich will mit den 3,3V am Ausgang des STep-Up_Konverters den µC versorgen, wie soll ich dann den SHDN pin ansteuern, mit dem Taster oder mit dem µC selbst? Was ist wenn ich, wie bereits vorgeschlagen, den Step-Up-Konverter VOR meine Schaltung mit den 3 MOSFETS schalte, mit den 3,3V müsste die Schaltung dann doch funktionieren oder? Danke, lg
Werner Weinwurm schrieb: > Was ist wenn ich, wie bereits vorgeschlagen, den Step-Up-Konverter VOR > meine Schaltung mit den 3 MOSFETS schalte, mit den 3,3V müsste die > Schaltung dann doch funktionieren oder? Wie oft willst Du die Batterie dann tauschen?
OK, wenn ich die Batteriespannung von 1,5V direkt an den Eingang schalte und diese Spannung über einen Taster auch auf den SHDN-Eingang, dann schaltet der DCDC-Konverter ein, so lange der Taster gedrückt ist, richtig? Also ist der µC für die Dauer des Tastendruckes versorgt... Wenn ich nun will, dass er eingeschalten bleibt, könnte ich einen µC-Ausgang auf SHDN schalten, dann bleibt er an, bis ich diesen Ausgang wieder auf Low schalte... Würde dieses Prinzip funktionieren?
Genau so. Eine sog. Selbsthalteschaltung. Aber es bleibt die Situation mit der Bodydiode, welche Dir im Standby 1 Volt auf der Schaltung belässt. Kann sein, dass dies kein Problem ist, sauber ist es aber nicht. Der Wandler hat auch bei niedrigen Stromabgaben immer noch einen brauchbaren Wirkungsgrad. Evtl. reicht es Dir, wenn Du nur die versorgte Schaltung in den Standby schickst.
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