Wie regelbare KSQ mit p-Kanal oder highside n-Kanal realisieren?

[Th B. (tbusse)]

Hallo

Ich benötige eine Konstatstromquelle (0-200mA) welche durch einen µC 
geregelt werden soll. Vorgstellt hatte ich mir über ein Shunt den 
fließenden Laststrom zu messen und, entsprehend den Vorgaben, die den 
FET ansteuernde PWM passend zu regeln. Mein Hauptproblem ist, das der 
FET zwingend auf der "highside" sitzen muss. Also wollte ich einen 
p-Kanal nehmen. Hier hab ich aber Probleme damit, dass die 
Steuerspannung vom Controller 5V hat und die Speisespannung der KSQ 24V 
haben soll, sprich ich kann die passenden Vgs Spannungen nicht so 
einfach realisieren oder? Eine inzwischen gefundene Alternative währe 
ein n-Kanal FET mit einem IR2117 als entsprechenden Treiber. Hier habe 
ich aber keine Erfahrungen und wollte vor der Bestellung fragen, ob ich 
den Treiber nehmen könnte. Die geplanten FETs sind IRLIZ44.
Das Ganze soll eine Sonde in einem Schiffrumpf speisen und die Masse ist 
die Schiffshülle.
Ich bin auch für andere Ansätze dankbar.

Thoams

[Helge O. (_elko_)]

Du kannst doch deinen High-Side nehmen und das Gate mit einem PullUp 
erstmal auf die 24V hochziehen. Dann mit einem 0815-Transistor (z.B. NPN 
oder N-Kanal FET) das Gate gegen Masse ziehen. Das kannst du dann 
wiederum mit einem µC ohne Pobleme steuern.

[Th B. (tbusse)]

Die max 16V Ugs des 44er sind kein Problem dabei?

[Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill)]

Th B. schrieb:
> Die max 16V Ugs des 44er sind kein Problem dabei?

Es bietet sich sehr an, die Gate-Source-Spannung durch einen 
Spannungsteiler zu begrenzen. Da Du ohnehin einen Pull-Up-Widerstand 
benötigst, beträgt der Mehraufwand gegenüber einer direkten Ansteuerung 
auch nur einen einzigen zusätzlichen Widerstand.

Um sicherzustellen, dass auch Spannungsspitzen auf der Versorgung nicht 
zu einer Überschreitung von Ugs führen, ist es ferner angebracht, eine 
zusätzliche Begrenzung mit einer Z-Diode einzuführen.

Bist Du eigentlich wirklich sicher, dass die Messsonde wirklich mit 
einem PWM-modulierten Lichtsignal zurechtkommt und kein Dauerlicht 
benötigt? Oder muss sie sogar gepulst werden?

[Max D. (max_d)]

Je nach den anderen Anforderungen (Kommunikation mit der Aussenwelt) 
kann man so eine KSQ auch komplett auf der High-side aufbauen. Also von 
den +24V mit 7905 auf "-5V" runterregeln (GND vom Regler an +24V, 
eingang an GND der Versirgung, Ausgang wird zum GND der KSQ-Steuerung). 
Hat den Vorteil, das der Shunt-Widerstand direkt an den einen 
differentiellen ADC-Eingang kann. Dann muss man aber alles Potential 
getrennt kommunizieren (sofern nötig).
Man muss den Aufwand für Shunt-OPamp und High-side-Treiber gegen die 
Trennung aufwiegen.
Was du auchnoch nahcdenken solltest: Was für eine Versorgung erwartet 
deine Sonde? Wird die mit den 0-200 mA nur geheizt ? (dann reicht eine 
ungeglättete PWM). Oder bruacht die richtiges DC, dann brauchst du eher 
einen Step-Down.

[Th B. (tbusse)]

Danke für die Tipps! Auf den Spanungsteiler hätte ich ja auch selber 
kommen können 8-/.
Lichtsignal? Sonde ist vielleicht von mir ungenau ausgedrückt. Es ist 
eher eine Elektrode und es soll ein "Schutzstrom" zur Schiffshülle 
fließen um Korrosion entgegen zu wirken.

[MaWin (Gast)]

Th B. schrieb:
> die den FET ansteuernde PWM

Du möchtest also eine geschaltete Stromquelle, mit Spule, Freilaufdiode 
und Ausgangselko, um die 5 Watt Verlustleistung der linearen Stromquelle 
zu vermeiden.

Ein Problem bei allen Stromquellne ist 0 (oder fast 0). Daher lohnt es 
sich, einen Belastungswiderstand parallel zu schalten der für eine 
Grundlast sorgt, die nicht mitgemessen wird.

Wenn knapp über 0 reicht (Regelbarkeit von 2.5 bis 20%), dann enthält 
ein LT3474-1 alles was du brauchst, der Strom wird durch die Spannung 
von 0.03125V bis 0.25V an ADJ von 25 bis 200mA eingestellt.

Wenn du das selbst bauen willst, kannst du ja den Inhalt des IC 
nachbauen. Ignoriere, was der IC über PWM dimming sagt.

[MaWin (Gast)]

Th B. schrieb:
> es soll ein "Schutzstrom" zur Schiffshülle
> fließen um Korrosion entgegen zu wirken.

Wow, der muss ja 0.01% genau sein.

[Th B. (tbusse)]

Ganz Null wird es nicht werden. Und regelbar soll sie sein, da wir noch 
nicht genau wissen bei welchem Strom das ganze am effektivsten arbeitet.

[Εrnst B. (ernst)]

Th B. schrieb:
> Und regelbar soll sie sein, da wir noch
> nicht genau wissen bei welchem Strom das ganze am effektivsten arbeitet.

Aber warum dann per µC?
Einfach Poti dran und gut?

[Udo S. (urschmitt)]

Th B. schrieb:
> s ist
> eher eine Elektrode und es soll ein "Schutzstrom" zur Schiffshülle
> fließen um Korrosion entgegen zu wirken.

Th B. schrieb:
> Ganz Null wird es nicht werden. Und regelbar soll sie sein, da wir noch
> nicht genau wissen bei welchem Strom das ganze am effektivsten arbeitet.

Seit wann wird für aktiven kathodischen Korrosionschutz ein 
Konstantstrom genommen?
Soweit ich weis nimmt man dafür ein konstantes Potential.
Siehe auch:
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz
http://de.wikipedia.org/wiki/Fremdstromanode

Mit inem Konstantstrom erreichst du evt genau das Gegenteil nämlich 
verstärkte Korrosion

[Th B. (tbusse)]

@udo
Ich bin nur ausführendes Organ ;-). Aber werde den Aspekt gegenüber den 
Auftraggebern natürlich erwähnen.

@Ernst
Der Controller dient zum ein als Wandler des, von einer übergeordneten 
Steruerung gelieferten, 0-20mA Signals und sollte ja den Regelkreis 
steuern.

@MaWin
Der LT3474-1 sieht tatsächlich nach der Lösung aus. Nur ein etwas für 
den Handaufbau freundlichers Gehäuse wäre schön. Ich habe auch schon 
einen anderen LED Treiber, welchen ich zur Hand hatte, getestet aber da 
vertragen sich Eingangs- und Ausgangskreis sowie Parallelschaltungen 
nicht mit einander.

[Εrnst B. (ernst)]

Th B. schrieb:
> Der Controller dient zum ein als Wandler des, von einer übergeordneten
> Steruerung gelieferten, 0-20mA Signals und sollte ja den Regelkreis
> steuern.

d.H: Du kriegst ein analoges steuersignal, digitalisiertst das, um damit 
einen ebenfalls halb-Analog laufenden Regelkreis zu parametrieren?

Hört sich für mich so an, als könnte man die gesamte Schaltung komplett 
Software-Frei aus einem Op-Amp, einem Transistor (oder alternativ ein 
Schaltregler-IC), und einer Handvoll widerstände+kleinkram bauen.