Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Low-Side-Switch mit diversen Schutzfunktionen gesucht


von Raphael B. (raphi_44)


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Hallo Leute,
bin auf der Suche nach einem LSS, der leider einige wichtige Kriterien 
erfüllen muss. Ich habe schon einige TAGE gesucht und bin kaum fündig 
geworden - vielleicht hat jemand ja schonmal die gleiche Erfahrung 
gemacht...
Also, hier die Anforderungen:

1.) Low Side (und das ist NICHT änderbar!)
2.) Nennstrom pro Kanal dauerhaft >500mA, aber nicht zu extrem groß (wg. 
Leiterbahnbreite)
3.) automatische Abschaltung bei Kurzschluss (Überstrom)
4.) SMD
5.) KEINE Ansteuerung per SPI o.ä. erwünscht/möglich
6.) gute Erhältlichkeit bei mögl. mehreren Distributoren; kein 
auslaufendes oder sehr veraltetes Produkt
7.) entweder:
     a) Falls bei Abschaltung bei Überstrom das Bauteil in einen oft 
gesehenen "PWM-Mode" geht (automatischer Neustart), dann muss ein 
Status-/Flag-Ausgang vorhanden sein (Zur Auswertung/Interrupt). Der 
Ausgang MUSS Open Drain o.ä. sein, damit kombinierbar mit mehreren 
solcher Ausgänge.
     oder: b) Falls bei Abschaltung bei Überstrom das Bauteil dauerhaft 
abschaltet (z.B. bis zur nächsten Eingangsflanke), dann muss nicht 
unbedingt ein Status-/Flag-Ausgang vorhanden sein - das wäre aber 
dennoch sehr wünschenswert!
8.) mehrere parallele Kanäle sind gut, aber es gilt dabei (2.)


zusätzlich wäre toll:
- Logic-Level-schaltbar (5V)
- Status-/Flag-Ausgang (s. (7.) )

Ich habe schon gesucht bei:
Infineon, ST, Toshiba, Allegro, TI, Maxim, Fairchild, IR, Diodes 
(=Zetex), Vishay, NXP

Favorit ist:
-Infineon BTS3408G - der scheint aber noch neu zu sein und ist nicht 
erhältlich (habe Infineon kontaktiert)
-International Rectifier IPS042G, dort aber kein Status-Ausgang

Also, falls jemand ne Idee oder noch besser eine Erfahrung mit einem 
passenden Bauteil hat, wäre ich sehr dankbar!!

Danke,
Raphi

von 6A66 (Gast)


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Hallo raphi_44,

schon mal

Raphael B. schrieb:
> Favorit ist:
> -Infineon BTS3408G - der scheint aber noch neu zu sein und ist nicht
> erhältlich (habe Infineon kontaktiert)

Wir setzten den BT3408 seit etwa 2 Jahren in Serie ein. Erhältlich bei 
Mouser.

rgds

von 6A66 (Gast)


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6A66 schrieb:
> BT3408

Korrektur: BTS3408G

von Martin D. (martin_d69) Benutzerseite


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Ich benutze stets die MCP Reihe von Microchip. Beispiel MCP1415
Selbst bin ich zwar nicht so genau wie du aber genau genug ;)
Prüfe bitte selbst nach ob es deine Kriterien erfüllt!

Berichte kurz was bei heraus kam.
Gruß Martin

von Raphael B. (raphi_44)


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@6A66

Jo, erstmal danke für die flotten Antworten:)

Also bei mouser habe ich angerufen und die haben mir das gesagt, was man 
auch online sehen kann:
Den BTS3408 gibt es als "726-BTS3408G" - der hat aber momentan eine 
Hersteller-Lieferzeit von 20 (!) Wochen - und als "726-BTS3408GXUMA2". 
Dieser ist bei mouser als "new" deklariert und hat noch gar keine 
Lieferzeit angegeben. Bei anderen Distributoren sieht es fast genauso 
aus.

Vielleicht war ersterer bei deiner letzten Bestellung noch vorrätig?? 
Ich hatte gedacht, die lange Lieferzeit käme, weil der IC neu wäre.

von m.n. (Gast)


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IPS2041 und IPS1052 hätte ich Dir empfohlen, wovon der ..2041 bei mouser 
zu einem stolzen Preis lieferbar ist.
Zur Zeit ist wohl überall Ebbe mit diesen Teilen.

von Max G. (l0wside) Benutzerseite


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Was ist mit dem VNL5050?

Deine Anforderungen passen recht gut zur Automotive-Welt. Was spricht 
gegen einen Mehrfach-Lowside à la TLE6232 (dessen Distributor-Preis mich 
allerdings umgehauen hat)? Du scheinst ja mehrere Ausgänge zu brauchen, 
so deute ich jedenfalls deine Aussage bezüglich des Open Drain.
Einschlägige Hersteller: ST, Infineon, Onsemi, ggf. Freescale, 
vielleicht auch Toshiba und/oder Renesas.

Und: warum keine Diagnose per SPI? Bei diskreten Bauteilen (eines je 
Ausgang) kann ich ja verstehen, dass du nicht ein halb Dutzend Bauteile 
an den SPI anschließen willst, aber bei einer integrierten 
Mehrfachendstufe hätte ich da keine Bedenken.

Max

von 6A66 (Gast)


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Raphael B. schrieb:
> Den BTS3408 gibt es als "726-BTS3408G" - der hat aber momentan eine
> Hersteller-Lieferzeit von 20 (!) Wochen

Hallo Raphael,

so-what. Bauteile haben Lieferzeiten. Ist halt so dass bei Mouser das 
Teil anscheinend nicht läuft also hat das Herstellerlieferzeit. 20 
Wochen sind nicht außergewöhnlich, kann schon auch mal 30Wochen sein. 
Suche einen Distributor der da Menge drauf hat oder frag' bei IFX nach, 
die müssten Dir sagen können wer das ab Lager hat.

Der BTS3408GXUMA2 dürfte eine Packagingvariante oder Gehäusevariante 
sein (andere Reel?).

BTW: Mouser ist nicht unser Vorzugsdistri, da schau ich meist nur ob das 
Teil überhaupt läuft und was es kostet - Alternative Future.

m.n. schrieb:
> Zur Zeit ist wohl überall Ebbe mit diesen Teilen.

Ja, Lieferzeiten gehen gerade mächtig hoch, nicht nur bei Halbleitern!

rgds

von Raphael B. (raphi_44)


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Max G. schrieb:
> Was ist mit dem VNL5050?
>
> Deine Anforderungen passen recht gut zur Automotive-Welt. Was spricht
> gegen einen Mehrfach-Lowside à la TLE6232 (dessen Distributor-Preis mich
> allerdings umgehauen hat)? Du scheinst ja mehrere Ausgänge zu brauchen,
> so deute ich jedenfalls deine Aussage bezüglich des Open Drain.
> Einschlägige Hersteller: ST, Infineon, Onsemi, ggf. Freescale,
> vielleicht auch Toshiba und/oder Renesas.
>
> Und: warum keine Diagnose per SPI? Bei diskreten Bauteilen (eines je
> Ausgang) kann ich ja verstehen, dass du nicht ein halb Dutzend Bauteile
> an den SPI anschließen willst, aber bei einer integrierten
> Mehrfachendstufe hätte ich da keine Bedenken.
>
> Max

Hi Max,
ja, über den VNL5050 bin ich auch heute Vormittag gestolpert! Ich hatte 
festgestellt, dass ich bei meiner früheren Suche (auf st.com) einen 
schlechten Filter eingestellt hatte und mir deswegen einige Teile durch 
die Lappen gegangen sind. Da habe ich mir jetzt nochmal die ganze 
OmnifetIII-Serie angeschaut - sehen vielversprechend aus, sind aber zum 
Teil z.Z. nicht lieferbar. Habe mir den kleineren VNL5160S5-E als Sample 
bestellt (BTW: guter Sample-Service von ST!!).
Der VNL5050 ist aber für meinen Zweck relativ überdimensioniert. Dann 
bräuchte ich auch viel zu breite Leiterbahnen.

Es geht im Grunde um die Revision einer Ausgangstreiberstufe, wobei - 
wie du dir schon richtig gedacht hast - ruhig mehrere Kanäle auf einem 
IC sein können, solange die Strombelastbarkeit stimmt. Momentan erfolgt 
weder die Ansteuerung noch die (nicht vorhandene) Diagnose über SPI und 
das soll auch so bleiben. Aber ich habe gerade mal in das Datenblatt vom 
TLE6232 reingeschaut und es kann sein, dass der SPI nicht genutzt werden 
muss. Das wäre natürlich gut. Ich werde mal schauen, wie ich den 
möglichst schnell bekomme...
Danke für die Tipps!!

von Reinhard Kern (Gast)


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Raphael B. schrieb:
> Der VNL5050 ist aber für meinen Zweck relativ überdimensioniert. Dann
> bräuchte ich auch viel zu breite Leiterbahnen.

Die Breite der Leiterbahnen richtet sich ja nicht nach der 
Schaltleistung des FETs, sondern danach, was du an Strom benötigst. 
Wegen der kleinen On-Widerstände können heute selbst kleine FETs Ströme 
von 10 oder 20A schalten, in keinem Fall kannst du daher die interne 
Strombegrenzung als Schutz für deine Schaltung verwenden - die dient 
ausschliesslich dem Selbstschutz des FET. Wenn dabei die Möglichkeit 
besteht, dass dir die Leiterplatte um die Ohren fliegt, musst du wohl 
oder übel selbst eine Strombegrenzung oder Sicherung vorsehen oder eine 
Ausgangsschaltung wählen, bei der du den Maximalstrom selbst einstellen 
kannst, wie etwa bei Sense-FETs.

Gruss Reinhard

von m.n. (Gast)


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von Raphael B. (raphi_44)


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Martin D. schrieb:
> Ich benutze stets die MCP Reihe von Microchip. Beispiel MCP1415
> Selbst bin ich zwar nicht so genau wie du aber genau genug ;)
> Prüfe bitte selbst nach ob es deine Kriterien erfüllt!
>
> Berichte kurz was bei heraus kam.
> Gruß Martin

Hi Martin,
habe mir die mal angeschaut. Die erfüllen leider nicht meine 
Anforderungen, weil die keine Intelligenz in Form von 
Überstromabschaltung, Thermoschutz etc. haben. Ansonsten sind die ja 
sehr robust ausgeführt, wie es scheint. Ich suche halt keinen "normalen" 
Treiber, sondern etwas, was meist unter dem Titel "smart Switch" o.ä. 
läuft. Dabei ist der Name das Programm...
Trotzdem Danke für den Hinweis!
Gruß, Raphi

von Raphael B. (raphi_44)


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m.n. schrieb:
> Vielleicht wäre der BSP76 noch verwendbar:
> 
http://www.schukat.com/schukat/schukat_cms_de.nsf/index/CMSFFEDE67DB7032C11C1256DF1003EF651?OpenDocument&wg=B2525&refDoc=CMS6EB4B8084072BCB9C12571620029E7F6&kb=BSP76
> Gegen Aufpreis bekommt man den auch bei mouser.

Hallo m.n.,
nee der taugt leider nichts, weil der Punkt 7.a (s.o.) nicht erfüllt:
Er startet automatisch neu, hat aber keine Statuserkennung.
Trotzdem Danke!

von m.n. (Gast)


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Raphael B. schrieb:
> Er startet automatisch neu, hat aber keine Statuserkennung.

Ja, ich weiß, darum mein "vielleicht".
Aber den Status kann man am Eingangsstrom ermitteln. Dieser steigt im 
Falle einer Überlast von typ. 10µA auf typ. 40µA an und kann als 
Spannungsabfall an einem ext. Vorwiderstand gemessen werden.

Ich will Dir in Dein Design nicht hineinreden, aber ich bevorzuge gerne 
selbstheilende Treiber. Den IPS1052, der bei Überlast ohne Neustart 
komplett abschaltet, hatte ich mal als Ersatz für einen IRF7313 
genommen. Damit sollte eine Elektronik mit kleiner kapazitiver Last 
(47µF@12V) eingeschaltet werden, was schlicht nicht klappen konnte, weil 
die Überstromabschaltung den Treiber lahmlegte.
Das mache ich nie wieder :-)

von Raphael B. (raphi_44)


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Reinhard Kern schrieb:
> Raphael B. schrieb:
>> Der VNL5050 ist aber für meinen Zweck relativ überdimensioniert. Dann
>> bräuchte ich auch viel zu breite Leiterbahnen.
>
> Die Breite der Leiterbahnen richtet sich ja nicht nach der
> Schaltleistung des FETs, sondern danach, was du an Strom benötigst.
> Wegen der kleinen On-Widerstände können heute selbst kleine FETs Ströme
> von 10 oder 20A schalten, in keinem Fall kannst du daher die interne
> Strombegrenzung als Schutz für deine Schaltung verwenden - die dient
> ausschliesslich dem Selbstschutz des FET. Wenn dabei die Möglichkeit
> besteht, dass dir die Leiterplatte um die Ohren fliegt, musst du wohl
> oder übel selbst eine Strombegrenzung oder Sicherung vorsehen oder eine
> Ausgangsschaltung wählen, bei der du den Maximalstrom selbst einstellen
> kannst, wie etwa bei Sense-FETs.
>
> Gruss Reinhard

Hallo Reinhard,
danke für das fachkundige Kommentar!
Ich meinte das so:
Der FET kann bis zu 19A, welche bis zur Strombegrenzung auftreten 
können. Auch für diesen (Fehler-)fall müssen die Leiterbahnen ja 
ausgelegt sein, weil es in dieser Anwendung darum geht, den Fehlerfall 
mit abzudecken und nicht nur den normalen Betriebszustand.
Ok, im nächsten Schritt ist ja klar, dass der Zweig irgendwie 
"abgesichert" werden muss: In diesem Fall sogar eine träge G-Sicherung. 
Was meinst du:
kann ich dann davon ausgehen, dass der Abschaltstrom der Sicherung 
maßgebend für die Leiterbreite ist? Weil erfahrungsgemäß raucht mir ein 
IC viel schneller ab, als die Sicherung auslösen kann... Deswegen 
tendiere ich dazu, breiter zu dimensionieren und hätte in diesem Fall 
gesagt, dass der Strom des FETs dann maßgebend ist.
Gruß, Raphi

von Raphael B. (raphi_44)


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m.n. schrieb:

> Ich will Dir in Dein Design nicht hineinreden, aber ...

Aber hier geht's doch gerade darum! Ich bin froh, wenn Fachkundige ihre 
Meinung sagen :)
Danke für den Hinweis mit der Kap. Ich werde sowieso noch nen Haufen 
Messungen machen.
Gruß, Raphi

von Reinhard Kern (Gast)


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Raphael B. schrieb:
> Weil erfahrungsgemäß raucht mir ein
> IC viel schneller ab, als die Sicherung auslösen kann...

Ja, ICs sind schnell, auch beim Kaputtgehen. Aber da sind auch viel 
kleinere Strukturen beteiligt, für Leiterbahnen müsste eine übliche 
Feinsicherung schon ausreichen. Die haben allerdings den Nachteil, dass 
man sie im Fehlerfall auswechseln muss, daher ziehe ich wenn möglich 
rückstellbare Sicherungen vor (ich hatte schon Steuerungen am Ural und 
in Shanghai in Betrieb, da ist ein Servicefall recht aufwändig). Die 
gibt es in SMD (z.B. 0805 mit 1A), damit könntest du die Leiterbahnen 
jedes Ausgangs schützen, die Bauteile brauchen wahrscheinlich weniger 
Platz als ausreichnend dicke Leiterbahnen.

Gruss Reinhard

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