Hallo, ich habe folgende Schaltung, die einen Strom bis zu 20mA und eine Spannung bis zu 10V in einen Ausgang von ~3.3V umwandelt. Ich wollte den Spannungseingang testen: Vgate auf GND und eine Spannung an den Eingang gelegt. Bis 4V ist der Ausgang relativ linear, danach steigt die Ausgangsspannung relativ langsam an. Kann es an der Zener Diode liegen? Sie hat eine Vz=3.6V Die Simulation funktioniert allerdings ohne Probleme. Woran kann es liegen?
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Brnd19xx schrieb: > Kann es an der Zener Diode liegen? Welche denn? Ich sehe da 2 unterschiedliche. > Die Simulation funktioniert allerdings ohne Probleme. > Woran kann es liegen? Eine Simulation ist nur so gut wie ihr schelchtestes Modell... > Kann es an der Zener Diode liegen? Ich würde mal den etwas ungünstig beschalteten Mosfet da rausnehmen und nur den Spannungsteiler mitsamt Begrenzer testen.
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Brnd19xx schrieb: > Kann es an der Zener Diode liegen? Sie hat eine Vz=3.6V Meinst du die faengt bei 3.6V schlagartig zu leiten an? Die faengt schon viel frueher an. Z-Dioden zum begrenzen ist eine schlechte wahl. Besser sind zwei normale Dioden die einmal gegen GND und einmal gegegen deine 3.3V Versorgung verschaltet sind. Sowas gibt es auch schon fertig. http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tpd2e001.pdf
Brnd19xx schrieb: > Kann es an der Zener Diode liegen? Sie hat eine Vz=3.6V Oder 3,42V. Bei (Achtung jetzt kommts!) 20mA Strom durch die Diode. Die lässt aber evtl. bei 3V schon 50µA durch, und dein Spannungsteiler ist da viel zu hochohmig... Brnd19xx schrieb: > Die Simulation funktioniert allerdings ohne Probleme. > Woran kann es liegen? Falsches oder schlechtes Z-Dioden-Modell.
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Ja, es liegt an der Z-Diode. Hab es gerade raus genommen und es funktioniert. Sie braucht Strom, den ich aufgrund der großen Widerstände nicht liefern kann. Sie diente dazu, den Eingang des µC vor Überspannung (max 3.6V) zu schützen. Kennt ihr andere Methoden, wie man den Eingang des µC schützen kann? Die Eingangswiderstände würde ich gerne so lassen
Brnd19xx schrieb: > Kennt ihr andere Methoden, wie man den Eingang des µC schützen kann? Lies mal, was schon zum Thema "Nimm 2 Dioden" geschrieben wurde. Wenn du übrigens tatsächlich deinen derartig hochohmigen Spannungsteiler verwenden willst, dann kannst du auch einfach nichts machen und die Arbeit auf die internen Schutzdioden des µC abwälzen...
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Lothar M. schrieb: > Lies mal, was schon zum Thema "Nimm 2 Dioden" geschrieben wurde. Wenn du > übrigens tatsächlich deinen derartig hochohmigen Spannungsteiler > verwenden willst, dann kannst du auch einfach nichts machen und die > Arbeit auf die internen Schutzdioden des µC abwälzen... Aber ist es nicht so, dass diese Methode mit den 2 Dioden bzw. diesem verlinkten Bauteil nur bei kurzen Spannungsspitzen hilft? Bei mir kann es vorkommen, dass z.B. mehr als 10V angelegt werden und somit mehr als 3.3V am Eingang des µC anliegen (STM32, welcher max. 3.6V aushalten kann) Ich experimentiere mal mit den Widerstandswerten.
Brnd19xx schrieb: > Aber ist es nicht so, dass diese Methode mit den 2 Dioden bzw. diesem > verlinkten Bauteil nur bei kurzen Spannungsspitzen hilft? > Warum sollte es das? Die helfen auch bei "Dauerstrom". > Bei mir kann es vorkommen, dass z.B. mehr als 10V angelegt werden und > somit mehr als 3.3V am Eingang des µC anliegen (STM32, welcher max. 3.6V > aushalten kann) Und? Dann leitet die obere Diode und begrenzt die Sache. Den Rest "vernichtet" doch dein Spannungsteilerwiderstand.
Brnd19xx schrieb: > Ich experimentiere mal mit den Widerstandswerten. Da muss man nicht "experimentieren", das kan man rechnen. Nimm die Dioden, z.B. die BAV99, die hat schön wenig Leckstrom: https://www.vishay.com/docs/85718/bav99.pdf
Lothar M. schrieb: > Brnd19xx schrieb: >> Ich experimentiere mal mit den Widerstandswerten. > Da muss man nicht "experimentieren", das kan man rechnen. > Nimm die Dioden, z.B. die BAV99, die hat schön wenig Leckstrom: > https://www.vishay.com/docs/85718/bav99.pdf Also, ich soll quasi mehrere Dioden hintereinander schalten, um auf den gewünschte maximale Ausgangsspannung zu kommen?
Brnd19xx schrieb: > Also, ich soll quasi mehrere Dioden hintereinander schalten, um auf den > gewünschte maximale Ausgangsspannung zu kommen? Quatsch. Die Dioden sind doch schon richtig verschaltet im Gehauese. Die eine Anode gegen GND, die andere Kathode gegen +3.3V Da wo die beiden zusammen sind, da kommt deine Eingang dran. Liesst du auch mal die Datenblaetter?
Brnd19xx schrieb: > Also, ich soll quasi mehrere Dioden hintereinander schalten, um auf den > gewünschte maximale Ausgangsspannung zu kommen? Sieh dir einfach das im Beitrag "Re: Schaltung mit Zener Diode funktioniert nicht (simulation schon)" verlinkte Datenblatt an. Oder versuche es damit: https://www.google.de/search?q=dual+diode+input+protection&tbm=isch
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Gut, jetzt habe ich es endlich verstanden, danke :) Dieses Prinzip würde auch funktionieren, wenn ich die Schaltung als Strom-Eingang nutzen würde, oder? Die Dioden hätten ja keinen Einfluss eigentlich. Also, Spannung an den Gate-Anschluss und einen Strom (max 20mA) über "V_I_IN" jagen. Der Spannungsabfall an R9 würde dann am Spannungsteiler anliegen und meine Ausgangsspannung erzeugen. (Dass das alles durch den Mosfet mit ein paar Verlusten behaftet ist, ist jetzt nicht so dramatisch)
Brnd19xx schrieb: > Dieses Prinzip würde auch funktionieren, wenn ich die Schaltung als > Strom-Eingang nutzen würde, oder? Ja, weil sich die Strom-Spanungswandlerschaltung mit dem ungünstig verschalteten Mosfet ja auf der "Hochspannungsseite" des Spannungsteilers befindet. Brnd19xx schrieb: > Also, Spannung an den Gate-Anschluss Da beginnt das Drama: welche Spannung legst du da an? > (Dass das alles durch den Mosfet mit ein paar Verlusten behaftet ist, > ist jetzt nicht so dramatisch) Es ist viel schlimmer als du denkst. Warum schaltest du den Mosfet nicht wie der Rest der Welt mit der Source an Masse? Also einfach R9 und M3 tauschen. Das macht die Ansteuerung des Mosfet wesentlich einfacher. Und die Isolation zwischen Gate und Source lebt viel länger und unbeschwerter. Ein Tipp: jetzt erst mal nichts posten, sondern ein halbe Stunde drüber Nachdenken. Der dabei durchlaufene Prozess nennt sich "Lernen"...
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Okay, ich weiß nun, dass High-Side eine schlechte Idee ist, weil die Spannung Vgs höher sein muss als die Vds Spannung, damit der MOSFET überhaupt schaltet. Meine Schaltung müsste ja dann auch Low-Side funktionieren. Denn wenn keine Spannung an Vgate anliegt, dann ist der MOSFET offen und ich könnte meine maximalen 10V anlegen und meinen 3.3V Ausgang erhalten. Wenn ich die Schaltung als Stromeingang nutzen will, lege ich eine Spannung an GAte an (3.3V vom STM32 µC) und lege meinen Strom an den Eingang. Da der Mosfet geschlossen ist und der Widerstand R5 sehr groß ist, fließt der Großteil des Stroms über den Widerstand R9 und erzeugt den Spannungsabfall für den Spannungsteiler. Ich hoffe, wir haben die Geburt jetzt überstanden... :_)
Brnd19xx schrieb: > Da der Mosfet geschlossen ist und der Widerstand R5 sehr groß ist, > fließt der Großteil des Stroms über den Widerstand R9 Der exakt gleiche Strom fließt natürlich über den Widerstand und den Mosfet. > und erzeugt den Spannungsabfall für den Spannungsteiler. Weil der Mosfet aber mit ca. 50mOhm gut zehntausend mal niederohmiger als der Widerstand ist, erzeugt hauptsächlich der Widerstand den gewünschten Spannungsabfall. > Ich hoffe, wir haben die Geburt jetzt überstanden... :_) Es war keine ganz Einfache...
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