Hallo,
folgendes Problem:
Meine Schaltung soll 50V bei ~40A in Abhängigkeit von einem
Eingangssignal, durchschalten. Bei einem Teil der Schaltung habe ich
Hilfe von meinem Professor erhalten, welche ich jedoch nicht ganz
nachvollziehen kann.
Im Anhang ist der Schaltplan dargestellt. Konkret geht es um die
Konstantstromquelle am Gate der MOSFETs.
Ursprünglich wollte ich einen einfachen Spannungsteiler einbauen, wobei
der Widerstand R1 dann von dem PNP Transistor überbrückt werden kann,
damit die P-Kanal MOSFET sperren.
Da mein Professor aber meinte die Konstantstromquelle ist besser zum
Ausräumen des Gates(? Kapazität?), habe ich ihm mal vertraut.
Jetzt habe ich das Ganze einmal nachgerechnet,jedoch kann ich die
Dimensionierung nicht nachvollziehen.
Über dem Widerstand R_KONSTANT_STROM fallen ja bedingt durch die Z-Diode
5,1V-UCE(0,7V) ab. Somit ergibt sich eine Spannung von 4,4V über
R_KONSTANTSTROM. Dementsprechend müsste sich in der Schaltung ein Strom
von I = U/R = 4,4V / 1,8kOhm = 2,4mA.
Dieser Strom fließt ja nun auch durch R1, somit ergibt sich dort eine
Spannung von U = R*I = 2,2k * 2,4mA = 5,28V. Das würde zum Durchsteuern
der MOSFET ja schon reichen, wo verschwindet jedoch die restliche
Spannung (50V - 5,28 - 4,4 V)?
Was ist der Sinn hinter der Konstantstromquelle?
Gruß
Was sind denn das für blödsinnige Symbole für die Mosfets? Das Gate
gehört an die Source-Seite und nicht an den Drain.
Autor XYZ schrieb:> Da mein Professor aber meinte die Konstantstromquelle ist besser zum> Ausräumen des Gates(? Kapazität?)
So wie das geschaltet ist wird da gar nichts ausgeräumt, sondern im
Gegenteil aufgeladen.
> Über dem Widerstand R_KONSTANT_STROM fallen ja bedingt durch die Z-Diode> 5,1V-UCE(0,7V) ab.
Nein, es ist UR=5,1V-UBE=4,4V
> Dieser Strom fließt ja nun auch durch R1, somit ergibt sich dort eine> Spannung von U = R*I = 2,2k * 2,4mA = 5,28V. Das würde zum Durchsteuern> der MOSFET ja schon reichen, wo verschwindet jedoch die restliche> Spannung (50V - 5,28 - 4,4 V)?
Die restliche Spannung liegt über der Kollektor-Emitter-Strecke=UCE
ArnoR schrieb:>> Über dem Widerstand R_KONSTANT_STROM fallen ja bedingt durch die Z-Diode>> 5,1V-UCE(0,7V) ab.>> Nein, es ist UR=5,1V-UBE=4,4V
Ja stimmt, meinte ich ja, sorry :).
Hat die Schaltung irgend einen Vorteil gegenüber einem einfachen
Spannungsteiler? Ich merke schon, ich hätte die einfache Lösung nehmen
sollen....
Nachtrag
Autor XYZ schrieb:> 5,28V. Das würde zum Durchsteuern der MOSFET ja schon reichen
Das reicht bei weitem nicht, >=10V sind ein brauchbarer Wert.
ArnoR schrieb:> Nachtrag>> Autor XYZ schrieb:>> 5,28V. Das würde zum Durchsteuern der MOSFET ja schon reichen>> Das reicht bei weitem nicht, >=10V sind ein brauchbarer Wert.
Okay, damit er sicher durchsteuert, jedoch steht im Datenblatt Gate
Threshold Voltage 2-4V.
Autor XYZ schrieb:> jedoch steht im Datenblatt Gate Threshold Voltage 2-4V.
Ohje, das gilt für einen Drainstrom von 250µA, du wolltest doch ein
wenig mehr, oder?
ArnoR schrieb:> Autor XYZ schrieb:>> jedoch steht im Datenblatt Gate Threshold Voltage 2-4V.>> Ohje, das gilt für einen Drainstrom von 250µA, du wolltest doch ein> wenig mehr, oder?
:-D aber nur ein wenig.
Okay gut zu Wissen. Mit dem Spannungsteiler hätte ich die Schaltung auch
auf 15V dimensioniert, jedoch habe ich mit der Konstantstromquelle in
die Scheisse geritten.
D.h. damit alles funktioniert muss ich den Widerstand R1 größer machen?
Oder soll ich die ganze Konstantstromquelle einfach entfernen?....
Danke schon mal für deine Hilfe.
Alternativ könnte ich auch einfach eine Z-Diode mit höherer Spannung
verwenden, richtig?
Z.B. 15+V?
Dadurch würde sich ja der Strom im Rechten Zweig deutlich erhöhen.
Autor XYZ schrieb:> D.h. damit alles funktioniert muss ich den Widerstand R1 größer machen?> Oder soll ich die ganze Konstantstromquelle einfach entfernen?....
Nein die KStQ würde ich lassen und R1 vergrößern macht die Schaltung
langsamer. Besser ist 1k8 -> 1K.
ArnoR schrieb:> Autor XYZ schrieb:>> D.h. damit alles funktioniert muss ich den Widerstand R1 größer machen?>> Oder soll ich die ganze Konstantstromquelle einfach entfernen?....>> Nein die KStQ würde ich lassen und R1 vergrößern macht die Schaltung> langsamer. Besser ist 1k8 -> 1K.
Okay, dann komme ich ungefähr auf 10V über R1. Den Widerstand vielleicht
noch etwas kleiner machen? 800Ohm (Damit auch nichts schief geht :)).
Vielen Dank!
Noch eine kleine Frage: Ich hatte die Schaltung mit 30V getestet (Nur
die LED als LAST), da hat soweit alles funktioniert. Dann habe ich
Schaltung ins Gehäuse gebaut und wieder nur mit der LED als Last
getestet. Dann passierte folgendes:
Nach Schalten des PNP Transistors, also nach Überbrückung des
Widerstands R1 hat es noch ca. 10 Sekunden gedauert bis die LED im
Leistungskreis erloschen ist. Hängt das damit zusammen dass keine
richtige Last geschalten wird und der Mosfet somit irgendwie erst später
"erlischt"? Kann es sein, dass das Phänomen im richtigen Betrieb
verschwindet?
@ Autor XYZ (m346)
>"erlischt"? Kann es sein, dass das Phänomen im richtigen Betrieb>verschwindet?
Bei 50V und 40A eher nicht, da gibte eher magic smoke ;-)
Autor XYZ schrieb:> Nach Schalten des PNP Transistors, also nach Überbrückung des> Widerstands R1 hat es noch ca. 10 Sekunden gedauert bis die LED im> Leistungskreis erloschen ist.
Da kannst du froh sein, dass die überhaupt ausgegangen ist, weil bei 30V
nur 0,3V an RB1 liegen und daher der pnp gar nicht einschalten kann.
Mach mal RC so klein, dass der pnp auch sicher schalten kann.
Oder du schmeißt den pnp, RB1 und RC ganz raus und legst den Kollektor
von T1 an die Basis von T3.
ArnoR schrieb:> Da kannst du froh sein, dass die überhaupt ausgegangen ist, weil bei 30V> nur 0,3V an RB1 liegen und daher der pnp gar nicht einschalten kann.> Mach mal RC so klein, dass der pnp auch sicher schalten kann.
Macht Sinn... Im Schaltplan sieht man eben immer nur die wirklichen 50V
und dimensioniert es dementsprechend, obwohl ggf. auch etwas weniger
angelegt werden kann. Ich dachte das Problem liegt bei den MOSFET jedoch
macht deine Erklärung mehr Sinn.
Dann werde ich das morgen noch anpassen und das Projekt Freitag abgeben
:-D.
@ Autor XYZ (m346)
>> Mach mal RC so klein, dass der pnp auch sicher schalten kann.>Macht Sinn... Im Schaltplan sieht man eben immer nur die wirklichen 50V>und dimensioniert es dementsprechend, obwohl ggf. auch etwas weniger>angelegt werden kann.
Die Schaltung ist halbgar. Kann man mit WENIGER Bauteilen besser machen,
dazu noch unabhängig von den 50V!
>Dann werde ich das morgen noch anpassen und das Projekt Freitag abgeben>:-D.
Mach es richtig.
Entwder so.
http://www.mikrocontroller.net/attachment/34752/P_FET.png
Oder siehe Anhang.
Würde ich gerne noch machen, jedoch ist es jetzt leider zu spät. Beim
Layout hatten sich auch noch ein paar Schnitzer eingeschlichen..
Naja zum Lernen ist eine Studienarbeit ja schließlich auch da :).
