Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik CMOS Gatter (inverter) PMOS Ansteuerung


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von hayri (Gast)


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Ich suche für die Ansteuerung eines Power P-Kanal Mosfets (IRF9530N) ein 
CMOS-Gatter (inverter) Baustein. Kein SMD. Der CMOS Baustein soll pro 
Gatter mindensatens 40mA treiben. Könnt ihr mir einige typen aus der 
4000er Familie empfehlen?

von Falk B. (falk)


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@ hayri (Gast)

>Ich suche für die Ansteuerung eines Power P-Kanal Mosfets (IRF9530N) ein
>CMOS-Gatter (inverter) Baustein. Kein SMD. Der CMOS Baustein soll pro
>Gatter mindensatens 40mA treiben. Könnt ihr mir einige typen aus der
>4000er Familie empfehlen?

Da gibt es keinen. Nimm einen normalen MOSFET-Treiber ala ICL7667.

von hayri (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> ICL7667

Wieviel Amper liefert er am (maximal) Ausgang? Das finden ich im 
Datenblatt irgendwie nicht. Reicht es für eine Schaltfrequenz von 20khz? 
(Total Gate Charge 58nC)

von hayri (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> @ hayri (Gast)
>
>>Ich suche für die Ansteuerung eines Power P-Kanal Mosfets (IRF9530N) ein
>>CMOS-Gatter (inverter) Baustein. Kein SMD. Der CMOS Baustein soll pro
>>Gatter mindensatens 40mA treiben. Könnt ihr mir einige typen aus der
>>4000er Familie empfehlen?
>
> Da gibt es keinen. Nimm einen normalen MOSFET-Treiber ala ICL7667.

Im Datenblatt finde ich keine Stromangaben, wie z.B. sink/source current 
oder so ähnliches! Wie schnell kann ICL7667 schalten?

von Falk B. (falk)


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@ hayri (Gast)

>Wieviel Amper liefert er am (maximal) Ausgang?

Ampere. Amper ist was anderes ;-)

https://de.wikipedia.org/wiki/Amper

>Das finden ich im
>Datenblatt irgendwie nicht.

Wird so auch nicht angeggeben. Der hat ca. 7 Ohm Ausgangswiderstand.

> Reicht es für eine Schaltfrequenz von 20khz?

Problemlos.

>(Total Gate Charge 58nC)

https://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber#Treiberleistung

von hayri (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> @ hayri (Gast)

>>Das finden ich im
>>Datenblatt irgendwie nicht.
>
> Wird so auch nicht angeggeben. Der hat ca. 7 Ohm Ausgangswiderstand.
>
>> Reicht es für eine Schaltfrequenz von 20khz?
>
> Problemlos.
>
>>(Total Gate Charge 58nC)
>
> https://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber#T...

Ist die Beschaltung so in Ordnung? Gesteuert wird ein P-Kanal Mosfet. 
Soll ich noch ein 100nF kondensator zwischen V+ und V- schalten? Ich 
habe V- direkt mit Masse verbunden.

von Falk B. (falk)


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@ hayri (Gast)

>Ist die Beschaltung so in Ordnung?

Dein V+ muss an die +15V.

>Soll ich noch ein 100nF kondensator zwischen V+ und V- schalten?

Ja.

> Ich habe V- direkt mit Masse verbunden.

OK.

von hayri (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> @ hayri (Gast)
>
>>Ist die Beschaltung so in Ordnung?
>
> Dein V+ muss an die +15V.
>
>>Soll ich noch ein 100nF kondensator zwischen V+ und V- schalten?
>
> Ja.
>
>> Ich habe V- direkt mit Masse verbunden.
>
> OK.

V+ habe ich schon an 15V angeschlossen. Brauche ich noch irgendwo 
Kondensatoren?

von Falk B. (falk)


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Nein.

von hayri (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> Nein.

Kann das wirklich so funktionieren? PMOS braucht ja am Eingang eine 
negative Spannung damit er sperren kann.

von hayri (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> Nein.

Da es sich um ein P Kanal handelt und er am Gate zum Sperren eine 
negative Spannung braucht, würde ich noch zwischen 15V und IN_A ein 
2,2kOhm widerstand schalten und mit PWM Ausgang des ATtinys einen BC846 
Transistor ansteuern. Der 2,2k ist soll also Kollektorwiderstand des 
Transistors BC846 sein. Gute Idee????

von hayri (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> Nein.

Oder nur ein 2,2kOhm Widerstand zwischen 15V und (Gate,OutA)?

von Achim S. (Gast)


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hayri schrieb:
> Da es sich um ein P Kanal handelt und er am Gate zum Sperren eine
> negative Spannung braucht,

Das wäre mir neu. Der P-Kanal leitet bei negativen U_GS.

Willst du mit deiner Zusatzbeschaltung nur die Signallogik invertieren? 
Dann lass deinen µController die PWM doch gleich mit inverser Logik 
erzeugen.

Aber Achtung: der ICL7667 selbst invertiert auch. Wenn den InA auf high 
liegt, geht der OutA auf low, und der P-Kanal leitet.

von hayri (Gast)


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Achim S. schrieb:
> hayri schrieb:
>> Da es sich um ein P Kanal handelt und er am Gate zum Sperren eine
>> negative Spannung braucht,
>
> Das wäre mir neu. Der P-Kanal leitet bei negativen U_GS.
>
> Willst du mit deiner Zusatzbeschaltung nur die Signallogik invertieren?
> Dann lass deinen µController die PWM doch gleich mit inverser Logik
> erzeugen.
>
> Aber Achtung: der ICL7667 selbst invertiert auch. Wenn den InA auf high
> liegt, geht der OutA auf low, und der P-Kanal leitet.

stimmt. dann brauche ich auch keine zusatzbeschaltung zwischen µC und 
ICL7667 um 5V-Signal vom Mikrocontroller zu invertieren. High Pegel von 
µC macht den mosfet leitend und low pegel sperrt. so einfach!

von hayri (Gast)


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Achim S. schrieb:
> hayri schrieb:
>> Da es sich um ein P Kanal handelt und er am Gate zum Sperren eine
>> negative Spannung braucht,
>
> Das wäre mir neu. Der P-Kanal leitet bei negativen U_GS.
>
> Willst du mit deiner Zusatzbeschaltung nur die Signallogik invertieren?
> Dann lass deinen µController die PWM doch gleich mit inverser Logik
> erzeugen.
>
> Aber Achtung: der ICL7667 selbst invertiert auch. Wenn den InA auf high
> liegt, geht der OutA auf low, und der P-Kanal leitet.

Könnt ihr mir sagen, warum hier in der Simulation der PMOS nicht nicht 
leitend wird bei 0V? Oder habe ich was falsch gemacht?

von hayri (Gast)


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hayri schrieb:
> Achim S. schrieb:
>> Willst du mit deiner Zusatzbeschaltung nur die Signallogik invertieren?
>> Dann lass deinen µController die PWM doch gleich mit inverser Logik
>> erzeugen.
>>
>> Aber Achtung: der ICL7667 selbst invertiert auch. Wenn den InA auf high
>> liegt, geht der OutA auf low, und der P-Kanal leitet.
>

Kann es hier um ein Simulatinsfehler handeln? Help me!!!

von Achim S. (Gast)


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hayri schrieb:
> Kann es hier um ein Simulatinsfehler handeln? Help me!!!

um einen Fehler des Simulanten: wenn du in der Simulation eine idealse 
Spannungsquelle mit 15V anschließt und deren Spannung misst, dann kommt 
als Messwert automatisch immer 15V heraus. Um zu sehen, ob der PMOS 
leitet, muss du dir seinen Strom anschauen, nicht den Spannungsabfall, 
den du fest einprägst.

Wenn du das in der Realität aufbaust, dann wird entweder die 
Spannungsquelle in Strombegrenzung gehen oder der Transistor abrauchen 
oder beides. Diese Effekte werden in der Simu nicht eins zu eins 
widergegeben.

von Falk B. (falk)


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@ hayri (Gast)

>Kann es hier um ein Simulatinsfehler handeln? Help me!!!

Ja, deine Schaltung ist Unsinn. Es fehlt der Lastwiderstand. Du hast 
einen satten Kurzschluss am Ausgang deines MOSFETs!

von hayri (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> @ hayri (Gast)
>
>>Kann es hier um ein Simulatinsfehler handeln? Help me!!!
>
> Ja, deine Schaltung ist Unsinn. Es fehlt der Lastwiderstand. Du hast
> einen satten Kurzschluss am Ausgang deines MOSFETs!

Kann das hier THEORETISCH funktionieren, wenn ich am Drain ein Drossel, 
Schottky-Diode, Kondensator und Last anschließe? (Inverswandler)

von Falk B. (falk)


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Ja, kann es. Ob du das aber alle in der Praxis zu laufen kriegst, ist 
eine andere Frage.

von hayri (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> Ja, kann es. Ob du das aber alle in der Praxis zu laufen kriegst,
> ist
> eine andere Frage.

Wieso nicht? Zunächst geht es darum, dass der PMOS bei diesem 
Inverswandler durch den ICL7667 sauber durchschalten und sperren kann.

von schlau (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> Ja, kann es. Ob du das aber alle in der Praxis zu laufen kriegst,
> ist eine andere Frage.

Ich habe den Abwärtswandler genauso aufgebaut. Also ohne Regler mit 
Steuerung. Das Tastverhältnis kann man mit einem Poti über Attiny 
verändern. Der Wandler arbeitet perfekt und ohne probleme.

von hayri (Gast)


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hayri schrieb:
> Falk Brunner schrieb:
>> Ja, kann es. Ob du das aber alle in der Praxis zu laufen kriegst,
>> ist
>> eine andere Frage.
>
> Wieso nicht? Zunächst geht es darum, dass der PMOS bei diesem
> Inverswandler durch den ICL7667 sauber durchschalten und sperren kann.

ich möchte noch mit einem Shunt Widerstand den Drosselstrom messen bzw. 
oszilloskopieren. Bei einem Shunt-Widerstand von 0,1 Ohm und Mindestrom 
von 0,1A hat der Messwiderstand einen Spannungsabfall von 10mV. Ist das 
in Ordnung um den Strm auf dem Stromverlauf auf dem Oszilloskop richtig 
anzuzeigen (Rauschen?) ?

Oder brauche ich noch ein IC-Baustein z.B. INA138 um das Messsignal zu 
verstärken?

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