MOSFET Lastschaltung Konzeptfrage

[Absolvent (Gast)]

Hallo Leute,

ich stehe vor der Aufgabe eine Schaltung zu entwickeln, mit der eine 
Quelle in verschiedenen diskreten Stufen belastet werden kann.

Die Spannung UL soll in mehreren Stufen von 5V bis 20V variiert werden, 
die konkreten Stufen sind 3A@5V, 3A@9V, 3A@12V, 3A@15V und 5A@20V.

Die Leistung soll über Widerstände abgeführt werden, die entsprechend 
der Belastung dimensioniert sind.

Meine Frage zielt jetzt auf eine möglichst intelligente Verschaltung der 
Widerstände ab.

Mir ist dabei die angefügte Verschaltung in den Sinn gekommen.

Über die Mosfets (IRLB3036PBF) sollen die Zweige einzeln geschaltet 
werden, um Widerstände wegzuschalten oder bypassen zu können und auf den 
jeweils benötigten Gesamtwiderstand zu kommen. Das Schalten der Mosfets 
möchte ich mit einer externen Relais-Karte vornehmen. Die Relais sind 
extern mit 12V gespeist und würden diese 12V auf die Gates der Mosfets 
zu- oder wegschalten.

In dieser Verschaltung habe ich allerdings das Problem einen definierten 
Pegel für die Sourcen der Mosfets zu erhalten. Um sicher durchzuschalten 
sollte VGS 12V betragen.
Wenn ich das GND meiner Relaiskarte an UL- anschließe, haben die Sources 
der Mosfets keinen einheitlichen Pegel und woraus unterschiedliche 
Spannungen VGS folgen. Nach einer Spice-Simulation sind die Mosfets 
nicht in jeder Konstellation voll durchgeschaltet.

Jetzt suche ich nach einem Kniff um die Transistoren sicher 
durchzuschalten. Oder soll ich die Mosfets lieber verwerfen und auf 
Leistungsrelais umschwenken?

Danke und Gruß

[Thomas R. (r3tr0)]

Pack die Last mal auf Drain und nicht auf Source

[Εrnst B. (ernst)]

Absolvent schrieb:
> Die Relais sind
> extern mit 12V gespeist und würden diese 12V auf die Gates der Mosfets
> zu- oder wegschalten.

Abgesehen vom Unsinn mit den Relais (Warum nicht gleich mit denen die 
Widerstände umschalten):

der Mosfet schaltet, wenn an seinem Gate 12 V MEHR als an seiner 
Source liegen.
Er schaltet nicht (unbedingt), wenn am Gate "12 V" liegen. Dazu müsste 
der Mosfet den Schaltplan lesen können, um rauszufinden wo du das 
GND-Symbol hingemalt hast. Kann er nicht.

[Falk B. (falk)]

@Absolvent (Gast)

>ich stehe vor der Aufgabe eine Schaltung zu entwickeln, mit der eine
>Quelle in verschiedenen diskreten Stufen belastet werden kann.

Kann man machen. Eine lineare Stromquelle als elektro0nische Last ist 
aber auch weit verbreitet.

>Die Spannung UL soll in mehreren Stufen von 5V bis 20V variiert werden,
>die konkreten Stufen sind 3A@5V, 3A@9V, 3A@12V, 3A@15V und 5A@20V.

15W, 27W, 36W, 45W, 100W.

>Meine Frage zielt jetzt auf eine möglichst intelligente Verschaltung der
>Widerstände ab.

Binär gewichtet in Parallelschaltung, ähnlich wie ein DAC. Du hast aber 
veränderliche Spannungen, da wird das schwierig.

Für deine Arbeitspunkte oben brauchst du

1,66Ohm, 3Ohm,  4Ohm, 5 Ohm, 4 Ohm

Kann man als

2x 3 Ohm mit 15W
1x 4Ohm mit 100W
1x 5 Ohm 50W aufbauen

4 MOSFETs reichen.

>Mir ist dabei die angefügte Verschaltung in den Sinn gekommen.

Nicht sinnvoll. U.a., weil die Ansteuerung der MOSFETs ohne direkten 
Massebezug aufwänddig ist.

>Jetzt suche ich nach einem Kniff um die Transistoren sicher
>durchzuschalten.

Alle MOSFETs auf GND legen. Oder gleiche eine elektronische Last bauen.

[Georg M. (g_m)]

Absolvent schrieb:
> Die Spannung UL soll in mehreren Stufen von 5V bis 20V variiert werden,
> die konkreten Stufen sind 3A@5V, 3A@9V, 3A@12V, 3A@15V und 5A@20V.

Stromsenke für 3A/5A.

[Äxl (geloescht) (Gast)]

Umschaltbare Konstantstromquelle (3A/5A) käme auch mir in den Sinn...
Dabei ist die angelegte Spannung dann nahezu unerheblich.

[Äxl (geloescht) (Gast)]

"quelle" war jetzt bissl falsch. "senke", wie oben von Georg 
geschrieben, trifft es natürlich besser ;)