Hallo in die Runde, bei mir macht aktuell ein High Side Switch Probleme. Mit LTspice habe ich die folgende Schaltung simuliert und gleichermaßen mal real aufgebaut. Grundlegend sollen 24 Volt an und aus geschalten werden. Auf dem Breadboard funktioniert das so wie gewünscht - in der Simulation leitet der P-Mosfet dennoch, obwohl V2 0V hat. Der Spannungsteiler R2/R3 ist drin, weil der BSS84 keine 24 Volt am Gate verträgt. Anbei habe ich das Bild der Simulation der Ausgangsspannung mal angehangen. Kann mir einer die erklären wieso die Simulation dieses Ergebnis ausspuckt? Setze ich anch dem BSS84 noch einen Lastwiderstand (1K) funktioniert es in der Simulation wie gewünscht. Aufbauend auf dieses Thema möchte ich die 24 Volt mittels eines High Side Switch zu und wegschalten (an einer Schraubklemme). Gesteuert würde über einen AVR. Ströme bis 3..4A können hierbei auftreten. Taugt der Ansatz aus meinem aktuellen High Side Treiber dafür (natürlich mit anderem, passendem P-Mosfet) oder kann jemand eine bessere Alternative vorschlagen? Danke euch! Gruß, Tony
:
Verschoben durch Moderator
Mach mal einen 10M Widerstand nach GND rein - das entspricht dem Innenwiderstand eines modernen Multimeter. Der offene Drain am P-Channel Mosfet hätte +24V Spannung, weil er sich nirgendwo in der Simulation entladen kann. In der realen Welt könntest Du als Gegenprobe ohne Lastwiderstand einmal nach GND und einmal nach +24V "messen". Dabei wird in beiden Fällen um 0V raus kommen.
@ Tony S. (tooony) >leitet der P-Mosfet dennoch, obwohl V2 0V hat. Nö, die SPANNUNG am Drain sinkt nur langsam, weil keinerlei Last angeschlossen ist. Eigentlich müßte LT-Spice meckern, denn es darf niemals ein Bauteil mit nicht angeschlossenem Pin geben. Schalt mal 1k als Last dran. >Setze ich anch dem BSS84 noch einen Lastwiderstand (1K) funktioniert es >in der Simulation wie gewünscht. Eben! Wer soll denn die Spannung an Drain entladen? Drain hat ein paar Dutzend pF Kapazität nach Source, die halten die Spannnung. Der Rest sind Leckströme >über einen AVR. Ströme bis 3..4A können hierbei auftreten. Taugt der >Ansatz aus meinem aktuellen High Side Treiber dafür (natürlich mit >anderem, passendem P-Mosfet) oder kann jemand eine bessere Alternative >vorschlagen? Nimm einen fertigen High Side Switch, die haben Profis gebaut, die sind DEUTLICH robuster.
Tony S. schrieb: > Kann mir > einer die erklären wieso die Simulation dieses Ergebnis ausspuckt? Vermutlich schon: Dein MOSFET-Ausgang von M2 schwebt in der Luft. Da der MOSFET immer einen endlichen Leitwert hat (auch wenn dieser sehr nahe bei Null liegt), leitet er und es ist an D und S das gleiche Potential. Das ändert sich, wenn Du eine Last (kann einfach ein relativ hoher Widerstand sein) zwischen GND und den Ausgang legst.
Nicht nur in der Simulation auch in der realen Welt gehört da, je nach Last, ein Pull-Down dran.
Mad schrieb: > Nicht nur in der Simulation auch in der realen Welt gehört da, je nach > Last, ein Pull-Down dran. In der realen Welt hängt an einem High-Side Switch gewöhnlich eine Last dran. Das Problem ist gänzlich theoretischer Natur.
Mad schrieb: > Nicht nur in der Simulation auch in der realen Welt gehört da, je nach > Last, ein Pull-Down dran. my2ct schrieb: > In der realen Welt hängt an einem High-Side Switch gewöhnlich eine Last > dran. Das Problem ist gänzlich theoretischer Natur. Auch in der Praxis gehört da nicht unbedingt ein Pulldown dran. Oder eine Last. In der Praxis ist sogar die Spannung an dem Punkt recht egal, wenn da nichts dran hängt. (solange das von der Spezifikation des Transistors gedeckelt wird) > Das Problem ist gänzlich theoretischer Natur. So ist es!
Vielen Dank für eure Antworten! Wie hoch sollte der Drain Widerstand etwa ausfallen, beispielsweise für induktive Lasten oder für "normale" Signalpegel? Falk B. schrieb: > Nimm einen fertigen High Side Switch, die haben Profis gebaut, die sind > DEUTLICH robuster. Kann mir jemand aus seiner Erfahrung geeignete Treiber empfehlen, die 4A schalten können? Gruß, Tony
Die Dinger heißen ProFET Und die die meisten findest du in der BTS Reihe. https://www.infineon.com/cms/de/product/power/smart-low-side-high-side-switches/automotive-smart-high-side-switch-profet/ Für dich dürften die "Classic PROFET" ausreichend sein
Tony S. schrieb: > Wie hoch sollte der Drain Widerstand etwa ausfallen, beispielsweise für > induktive Lasten oder für "normale" Signalpegel? Wenn du eine induktive Last daran hast, dann brauchst keinen Pulldown. (Über eine Freilaufdiode solltest du dir dann aber ggf. Gedanken machen). Wenn du mit "normale Signalpegel" meinst, dass du ein 24V Logiksignal erzeugen willst (z.B. für einen hochohmigen SPS-Eingang), dann kommt es darauf an: wie schnell wilst du schalten? Und wie groß ist der maximale Eingangsstrom der SPS? Tony S. schrieb: > Kann mir jemand aus seiner Erfahrung geeignete Treiber empfehlen, die 4A > schalten können? Der BSS84 war hoffentlich nicht für die 4A gedacht. Besser geeignete (Leistungs)Halbleiter wurden ja schon genannt.
M.A. S. schrieb: > Das ändert sich, wenn Du eine Last (kann einfach ein relativ hoher > Widerstand sein) zwischen GND und den Ausgang legst. Ich empfehle 470k bei normalen FETs und 47k bei Leistungs-MOS-Fets. Das entspricht den Leckströmen.
my2ct schrieb: > In der realen Welt hängt an einem High-Side Switch gewöhnlich eine Last > dran. Das Problem ist gänzlich theoretischer Natur. Da spricht ein Profi. Es ist kein theoretisches Problem. An einem P-Fet können Lasten hängen die so ein Verhalten verursachen. Offene Ausgänge die überwacht werden. Hochohmige Lasten. Lasten die nicht permanenen Strom ziehen... Völlig nebensächlich welche Anwendung, ob sinnvoll oder nicht. Dieses Verhalten kann in der realen Welt beobachtet werden und kann zu Problemen führen.
Achim S. schrieb: > Wenn du mit "normale Signalpegel" meinst, dass du ein 24V Logiksignal > erzeugen willst (z.B. für einen hochohmigen SPS-Eingang), dann kommt es > darauf an: wie schnell wilst du schalten? Und wie groß ist der maximale > Eingangsstrom der SPS? Genau das meinte ich damit. Für mich sind da zunächste Signale relevant die entweder "gelegentlich" geschalten werden bis hin zum unteren Hz Bereich. Der maximale Eingangsstrom ist mir aktuell nicht bekannt. Achim S. schrieb: > Der BSS84 war hoffentlich nicht für die 4A gedacht. Besser geeignete > (Leistungs)Halbleiter wurden ja schon genannt. Nein, das war erstmal nur zum testen bzw. vielmehr für SPS Logikpegel.
Tony S. schrieb: > Genau das meinte ich damit. Für mich sind da zunächste Signale relevant > die entweder "gelegentlich" geschalten werden bis hin zum unteren Hz > Bereich. Dann darf der Pulldown auch recht hochohmig sein. Das Produkt aus Pulldown-Widerstand mal Kapazität an dem Knoten gibt dir die Zeitkonstante der Schaltflanke. Mit dem beliebtesten aller Widerstände (10kOhm ;-) liegst du nicht völlig verkehrt. Wenn du Energie sparen willst geht bei denen Schaltfrquenzen eauch was höherohmiges. Tony S. schrieb: > Der maximale Eingangsstrom ist mir aktuell nicht bekannt. Der Strom durch den Pulldown muss deutlich größer sein als der maximale (Leck)Strom von Transistor und von getriebenem Logikeingang. Wenn deine SPS beispielsweise am Eingang einen hochohmigen Pullup besitzen sollte, muss dein Pulldown wesentlich niederohmiger sein. Wobei du in dem Fall natürlich ggf. ganz auf einen high-side Switch verzichten könntest. Wenn der Pulldown-Strom nur in der Größenordnung der Leckströme liegt, bestimmen ggf. die Leckströme, welches Potential sich einstellt.
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.