Moin, ich habe da mal eine Bauteilfrage. Erstaml zur Problemstellung: Für eine Piezoanwendung möchte ich die Anregespannung mit einem Mosfet schalten. Die Spannung beträgt bis zu 70V, es fließen aber nur sehr geringe Ströme (keine 50mA). Zur Zeit nutze ich experimentell den BSS138 mit einer Durchbruchspannung von 50Volt. Da das ganze auch etwas länger halten soll, bin ich auf der Suche nach einem anderen Mosfet mit Logikansteuerung und einer höheren Durchbruchspannung (um die 100V). Wenn ich jetzt ins Datenblatt von dem BSS138 schaue, springt mir da eine Schwellspannung ins Auge die bei 0,5-1,5Volt liegt. Die Diagramme zeigen auch, dass es eben nur eine Schwelle zur Leitfähigkeit ist. Um den liearen Bereich zu verlassen, muss die Gate-Source Spannung doch um das 3-5fache größer sein. Zur eigentlichen Frage: Gibt es einen ähnlichen Fet, der auch mit einem Logikpegel (5V) angesteuert werden kann, aber aber eine höhere Durchbruchspannung besitzt? Bin da auch den BSS123 gestoßen, allerdings ist die Schwellspannung höher. Schön wäre es, wenn es diesen auch als Dualversion gibt (Benutzung siehe angehängtes Bild) Gruß und Danke Johannes Sorry, das Bild sollte eigentlich nur einmal anhängen.
Angehängte Dateien:
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BSS138.png
4,4 KB
Karls Q. schrieb: > Benutzung siehe angehängtes Bild Wieso diese Schaltung? > das Bild sollte eigentlich nur einmal anhängen Ich habe mal eines davon gelöscht... ?
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Es gibt noch einen zweiten Piezo, der mit dem gleichen Spannungspuls gespeist wird. Da auch die Auswerteschaltung die gleiche ist, schalte ich mit den FETs immer hin und her zwischen den Piezos. Und da die Piezos ein Wechselsignal erzeugen, muss halt eine Fet-Anordnung her, die dies ermöglicht. Relais wollte ich nicht einsetzen, da sekündlich umgeschaltet wird. Außerdem sind Fets kleiner. Danke fürs Bild löschen. Gruß Johannes
Die Schaltung verstehe ich zwar auch nicht, aber egal. Mit der Forderung Doppel-Fet schränkst du dich zwar etwas ein, gibts aber dennoch ausreichend. z.B. FDS89161
Karls Q. schrieb: > Es gibt noch einen zweiten Piezo, der mit dem gleichen Spannungspuls > gespeist wird. Da auch die Auswerteschaltung die gleiche ist, schalte > ich mit den FETs immer hin und her zwischen den Piezos. verstehe ich ehrlich gesagt jetzt nicht. Karls Q. schrieb: > Und da die Piezos ein Wechselsignal erzeugen, muss halt eine > Fet-Anordnung her, die dies ermöglicht. Ok, den Teil mit Wechselsignal glaube ich zu verstehen. Und wenn ich es richtig verstehe, dann kann deine FET-Anordnung kann leider nicht tun, was du dir von ihr erwartest. Wenn vom Piezo eine Spannung kommt, die niedriger als ca. -3V ist, dann schalten die Piezos durch auch wenn der µC 0V ausgibt. (der obere FET durch die Substratdiode, der untere weil sein Gate dann auf 0V liegt und seine Source auf -2,3V: die Gate-Source Spannung beträgt also 2,3V und das reicht zum Öffnen.) Wenn du die FETs antiseriell betreiben willst, musst du deren (gemeinsame) Gate-Source-Spannung kontrollieren. Du kontrollierst hier aber nur die Gate-Drain-Spanung des unteren FET.
ok, ich versuche es noch einmal zu erklären: Ich möchte mit Ultraschall eine Distanz in zwei Richtungen messen. Dazu rege ich eine Piezokeramik mit einem Spannungsimpuls (20-70Volt) an. Dadurch sende ich eine Schallwelle aus, die an einem Hindernis reflektiert wird und zu der Keramik zurückgeworfen wird. Die Reflexion wird von der Keramik wieder aufgefangen wodurch ein Spannungspuls entsteht. Dieser Puls wird durch einen Filter aufbereitet und in einen µC gespeist. Die Laufzeit ergibt die Distanz zum Objekt. Wie ich aber oben geschrieben habe, möchte ich nicht nur in eine Richtung sondern in zwei Messen. Deshalb habe ich noch einen Ultraschallsender. Da ich aber die Impulserzeugung und die Filterschaltung nicht zwei mal aufbauen möchte, schalte ich zwischen den Piezokeramiken hin und her. Dieses hin und herschalten passiert zur Zeit mit den BSS138 Mosfets. Da die Anregespannung aber höher ist (wenn auch nur für 1-2µs) als die Durchbruchspannung, möchte ich passende Mosfets einsetzen. Ich hoffe jetzt ist es etwas verständlicher. Gruß Johannes
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Die Schaltung kann nicht funktionieren, durch einen Piezo kann kein Gleichstrom fließen. Ein Piezo verhält sich kapazitiv, also etwa so wie ein Kondensator. Mach eine Gegentaktschaltung, dann funktioniert es.
ich versuchs mal in meinen Worten: du gibst "oben" einen Spannungspuls auf beide Piezos. Aber der eine Piezo ist unten auf GND geschaltet (so dass die Spannung am Piezo abfällt und er sendet), der andere Piezo ist unten "abgeschaltet" (so dass die Spannung am Transistor abfallen soll und der Piezo nicht sendet). Richtig beschrieben? Dann nochmal zur Kritik an deiner Schaltung: Wenn der Spannungspuls am oberen Ende des Piezos unipolar sein sollte (startet bei 0V und schwingt meinetwegen zwischen 0V und 70V hin und her), dann würde deine Schaltung funktionieren, aber T2 wäre überflüssig. Das Drain des gesperrten T1 läge dann beim Start des Pulses noch auf 0V (vom letzten Puls, bei dem T1 leitend war) und die Drainspannung würde durch den unipolaren Puls, der durch den Piezo läuft, immer nur im positiven Bereich bleiben. Wenn der Spannungspuls am oberen Ende des Piezos ein bipolares Signal ist (oder von 70V ausgehend mit einer negativen Halbwelle startet), dann funktioniert deine antiserielle Schaltung der FETs nicht wie du dir vorstellst. Zumindest die erste negative Halbwelle wird aus den bereits genannten Gründen durchgelassen (d.h. auch der eigentlich gesperrte Piezo zuckt zumindest kurz).
Günter Lenz schrieb: > Die Schaltung kann nicht funktionieren, durch einen > Piezo kann kein Gleichstrom fließen.... Wo schreibe ich denn, dass ich den Piezo mit Gleichspannung betreibe? Es geht nicht um die Funktion der Schaltung, ich suche nur einen Mosfet, der: -Durchbruchspannung um 100V -Logiclevel ansteuerbar -möglichst klein -> DualMosfet wäre toll Gruß Johannes
Achim S. schrieb: > ich versuchs mal in meinen Worten: du gibst "oben" einen Spannungspuls > auf beide Piezos. Aber der eine Piezo ist unten auf GND geschaltet (so > dass die Spannung am Piezo abfällt und er sendet), der andere Piezo ist > unten "abgeschaltet" (so dass die Spannung am Transistor abfallen soll > und der Piezo nicht sendet). Richtig beschrieben? Hallo Achim, ja das ist genau richtig beschrieben! Die Verschaltung der Transistoren funktioniert sogar bestens! Habe die hier aus dem Forum entnommen. Man macht sich die Bodydiode zu Nutze, um die Spannung/Strom in beide Richtungen durchzulassen.
Karls Q. schrieb: > Die Verschaltung der Transistoren funktioniert sogar bestens! Habe die > hier aus dem Forum entnommen. Man macht sich die Bodydiode zu Nutze, um > die Spannung/Strom in beide Richtungen durchzulassen. Das Durchschalten ist nicht das Problem, aber das Sperren: deine Schaltung ist bezüglich ihres Sperrverhaltens um keinen Deut besser als ein einfacher n-FET in Sourceschaltung. Die erste negative Halbwelle wird sowohl von deiner Schaltung wie auch von einem einfachen nFET durchgelassen. Danach ist der Piezo entsprechend aufgeladen und ein einfacher nFET übernimmt das Sperren genau so gut wie deine Schaltung. T2 hat in deiner Schaltung keine sinnvolle Funktion. Karls Q. schrieb: > Habe die > hier aus dem Forum entnommen. Zeig mal den Link woher genau sie stammt. Man kann natürlich zwei FETs sinnvoll antiseriell betreiben. Aber mit deiner Ansteuerung (relativ zum Drain des einen FETs) funktioniert das nicht.
> Zeig mal den Link woher genau sie stammt. Beitrag "Re: Wechselspannung mit MOS-FET schalten" Bei der Suche nach dem Link bin ich allerding auch auf eine antiserielle Beschaltung gestoßen, bei der auch die gemeinsame Source noch angesteuert wurde. Hättest du eine bessere Idee, wie man zwischen den Piezos hin und her schalten kann? Gruß und Danke
Schwingt der Piezo zurück, erzeugt er selbst Spannung. Bei entsprechndeer Polung wird die BodyDiode von T1 leitetdann und zieht Source von T2 auf unterhalb GND. Somit leitet dann der T2 auch. Auch wenn dein µC LOW ausgibt. So stellt es sich mir dar. Gut, ich kann da auch falsch liegen. Wieviel Spannung können die Photomos-Relais? StromTuner EDIT: AQY210 macht 350V≈ und 300mA. Reicht das? gibbet bei Conrad https://www.conrad.de/de/photomos-relais-1-st-panasonic-aqy210eh-1-schliesser-350-vdc-350-vac-130-ma-polzahl-4-504859.html StromTuner
Karls Q. schrieb: > Hättest du eine bessere Idee, wie man zwischen den Piezos hin und her > schalten kann? Na gemäß dieser Aussage Karls Q. schrieb: > Die Verschaltung der Transistoren funktioniert sogar bestens! scheint es ja so, dass dich nicht stört, dass die erste negative Halbwelle durchgelassen wird. Wenn dem so ist, dann reicht ein nFET als Schalter - das Ergebnis wird genau so gut sein, wie bei der jetzigen Schaltung. Wenn du wirklich alle Halbwellen sauber sperren willst, dann brauchst du einen anderen Potentialbezu deiner Ansteuerung. Entweder, indem die µController-Versorgung floatet und du den GND des µC auf die gemeinsame Source der beiden FETs legst. Oder indem du die FETs potentialfrei (optisch) ansteuerst (z.B. mit einem PhotoMOS, wie er oben verlinkt wurde).
Karls Q. schrieb: > Die Verschaltung der Transistoren funktioniert sogar bestens! Habe die > hier aus dem Forum entnommen. Allerdings hängt dort üblicherweise nicht einer der FET auf Masse...
So übers Wochenende habe ich mir noch mal gedanken gemacht und das ganze mal simuliert. Der Grund, warum der Durchlass der negativen Halbwelle nicht aufgefallen ist, ist folgender: Ich rege den Piezo mit einem positiven Puls an, welcher erfolgreich von einem FET gesperrt wird. Der darauf folgende Unterschwinger ist so gering, dass keine nennenswerte Schallleistung ausgesendet wird. Also sollte EIN Fet reichen, auch wenn es dann kein "sauberes" Sperren von den negativen Pulsen gibt. Sollten trotzdem Probleme auftauchen, werde ich die Variante mit dem Photomos testen. Danke an Achim und Axel für die Erklärung und die Alternative. Gruß Johannes
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