mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wer kann den FET-Knoten in meinem Kopf lösen?


Autor: Sönkrrr Bert (eldelirio)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo und moin moin,

ich habe eine Schaltung, die von zwei Akkus versorgt wird und zwischen
den beiden umschalten kann. Das geschieht über einen Komparator, der
ein Signal ausgibt, wenn Akku-A eine zu niedrige Spannung hat.

Also: Ist Akku-A zu leer, wechsle auf Akku-B.

Problem ist nun das Wechseln. Am einfachsten wäre ein Relais, das ist
aber zu groß, wenn es den benötigten worst-case-Strom von 4A leiten
können soll und verbraucht zuviel Strom.

So ist meine Überlegung, einen selbstsperrenden N-Kanal MOS-FET
(IRL3803 - den hab ich schon, und ja, der ist verdammt
überdimensioniert, kann aber mit TTL-Pegel arbeiten und das ist
Bedingung!) zu nehmen und einen selbstleitenden, der die Schaltung
versorgt, wenn die Akkus angeschlossen werden.

Nochmal zur Erinnerung: Das durch die MOS-FETs gebaute
"Umschalt-Relais" versorgt die Schaltung selbst und einen
Verbraucher.

Ablauf:
1. Ist die Schaltung aus/das Komparatorsignal Null, soll ein FET
   leitend sein und einer sperren.
2. Gibt der Komparator eine 1 aus, sollen die FETs ihren Zustand
   ändern (=> Akkuwechsel)

Nun also die eigentliche Frage: (Danke an alle, die bis hier gelesen
haben!)


Welcher N-Kanal FET kommt in Frage, der:

1. selbstleitend ist (0V am Gate)
2. TTL-Pegel benötigt
3. mehr als 4A Dauerstrom ohne Kühlung schafft (bei 5V)
4. SMD wäre wünschenswert, ist aber kein Muss

Ich habe JFETs namens LD1010DA zur Verfügung, eignen sich diese oder
sind sie bei 0V am Gate gesperrt?

Autor: ab cd (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
. selbstleitend ist (0V am Gate)

watisndat, ein knoten?

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
LTC4411 / 12 oder 13?
(Weiss ich gerade nicht so genau).
google mal nach "idealer Diode".

Ich habe vor paar Wochen auch schon mal gefragt, was man da machen
könnte - . Bin dann selbst drauf gekommen.

http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-378295...

Gibt es mit intergr. FET und mit externem.
Spannungsbereich beachten!

Gruß
AxelR.

Autor: Stefan (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo!

Warum so kompliziert über Komparator, fet,.... ?

Nimm eine Schottky-Doppeldiode und die Umschaltung erübrigt sich.
Beispielsweise MBR 2045 (2x10A, ca. 0,4 V Spannungsabfall bei 4 A)

Ausserdem gibts auch dioden mit sehr niedrigem Spannungsabfall
(19TQ015 von international rectifier, 0,32 V bei 19A)

Autor: roty (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Axel

Wo kann man den LTC4411 beziehen ?

Danke

Autor: Sönkrrr Bert (eldelirio)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke für die Antworten.

Manchmal ist es ja ganz nützlich, wenn jemand sagt "wieso denn so
umständlich, mach das mal so und so..", aber hier hat der Komparator
schon einen Sinn und 0,4V Spannungsabfall ist leider zuviel. Ich hatte
die Idee auch schon und mir auch schon Dioden mit 0,3V rausgesucht,
aber ich möchte den Umschaltpunkt auch gerne einstellen können - und
das nicht nur in 0,3V Schritten.

Die LTC4411 hat nur 28mV Drop, das hört sich schonmal sehr gut an. Wenn
ich die Schaltung etwas umbaue, kann ich doch den IRL3803 doch 2x
benutzen, wenn ich die Schaltung vorher über den LTC4411 versorge.
blablabla

Dank an Axel!

Wenn ich ihn wirklich benutzen werde und eine Quelle finde, stell ich
die hier rein.


Nun wäre noch eine Antwort auf die Frage nett, ob der JFET namens
LD1010DA bei 0V am Gate leitet und bei 5V sperrt!?!?
Wenn er das tut, brauch ich ja die Diode nicht.

Gruß

Autor: ab cd (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
;-) inverter davor ;-)

Autor: Stefan (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ Sönke

Vielleicht wärs ja hilfreich wenn du mal mitteilst was du damit machen
möchtest.
Also die Sache mit den Dioden wird im Modellbau (Flugzeuge, Helis,..)
gerne und ohne Probleme eingesetzt.

(Es gibt bei dieser Anwendung keine Umschaltung in 0,3V-Schritten
sondern der Übergang von einem zum Anderen Akku ist mehr oder weniger
fliessend, bzw werden beide Akkus gleichermassen entladen.)

mfg

Autor: Dieter Werner (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Eine Umschaltung scheitert oft daran, dass bei Entlastung eines Akkus
seine Spannung wieder ansteigt und die Elektronik dann anfängt wie wild
hin und her zu schalten.

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
<<Also die Sache mit den Dioden wird im Modellbau (Flugzeuge, Helis,..)
gerne und ohne Probleme eingesetzt.>>

Das habe ich auch bisher angenommen..
Was mir auffiehl:

abgesehen vom Spannungsabfall über den Dioden, mit dem man ja in den
meisten Fällen leben kann, pasiert bei starken Motoren folgendes (habe
ich selber messtechnisch nachgewiesen).

Steigt die Ankerspannung am Motor über die Akkusspannung+Flussspannung
der Diode(n), sperren diese logischerweise. Über die
Zuleitungsinduktivität und der Sperrschichtkapazität der Dioden bildet
sich ein Reihenschwingkreis, der freudig und recht breitbandig
schwingt. Bedingt durch die niedrige Induktivität sind auch die Ströme
relativ hoch... naja jedenfalls hängt ziemlich bums hinter.
Sind hier noch empfindliche HF-Baugruppen im Spiel, haben diese es
schwer.

Was aber sehr git hilft, sind kleine keramische Kondensatoren über den
Dioden, die die Resonanzfrequenz nach unten verschieben.
Direkt hinter den Dioden musste ich in meinem Fall noch einen dicken
Kondensator gegen Masse schalten, der die Ladung aufnimmt, was ja sonst
der Akku macht, wenn der Motor als Generator läuft.

Also Fazit: ich bin weg von den Dioden.

Quelle: ich bestelle meine LTC' generell bei Setron.
Nebenbei: interssant ist, das LinearTechnologies oft Pin- und
funktionskompatible Typen zu MAXIM anbieten, die dann sogar lieferbar
sind.
Bsp. Nanopower Komparator LTC1540 <-> MAX921

Sieht man sich das Datenblatt von LTC4411/12 man genauer an, weiss man
auch WIE die das genau machen und kann die Funktion selbstverständlich
auch nachbilden.
Hier wird die Spannung nicht zwischen beiden Akkus gemessen, um
herauszufinden, welcher die höhere Spannung hat, sondern in Reihe zu
jedem Akku der Spannunfsabfall über dem Mosfet. Fliesst der Strom aus
dem Akku raus(also -->), schaltet der Mosfet durch, fliesst hingegen
Strom hinein (also  <--), schaltet der Mosfet ab. (Parasitärer PN
Übergang im MOSFET nicht vergessen).

Zum LD1010DA:
wenn Du mal ein Datenblatt benennen kannst, könnte man in den
entsprechenden Transferfunktionen nachsehen, wann das Teil leitet und
wann nicht. In der Regel sperren die Fets, die ich kenne(BF245zB) erst
bei negativen Spannungen <-2V. Alles darüber lässt den Transistor
leiten. Damit ist nicht etwa die Spannung gegen GND gemeint, sondern
gegen ein der beiden Elektroden am FET gemessen, was die Sache noch
etwas komplizierter erscheinen lässt.

Du wirst doch aber einen "UMschalter" mit zwei MOSFETs hinbekommen,
oder?!?
Du nimmst in jeden Batteriezweig einen P-KANAL MOSFET (irgenteinen
Doppel im SO8) PullUps zum sicheren Sperren und schaltest das Gate des
MOSFET gegen Masse, welcher leiten soll. ein kleiner Transistor
zwischen sollte als inverter völlig reichen(siehe "ab cd").
Vergiß nicht, dem Komparator eine Hysterese zu verpassen, sonst
schwingt das ganze hinundher. (wurde schon gesagt, siehe "Dieter")

Autor: Sven (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Auch wenn es noch mal nach Wiederholung klingt:

Ich würde eine Umschaltung derart vorsehen, das von Akku A auf Akku B
gewechselt wird, aber nur dann!! wieder auf Akku A geschaltet werden
kann, wenn man von Hand eingreift. (Taster oder Akku A ganz abziehen)

Selbst wenn man eine Hysterese vorsieht, könnte die Spannung nach
dem Entlasten des Akkus A wieder über den Hysterese Wert ansteigen.

Effekt Beispiel: Motor läuft und Umschaltug erfolgt von A -> B. A
steigt an, A wird aktiviert bringt für 2 Sekunden Leistung....danach
Loch.....

Mein Modellauto verlor dabei seine Frontschürze, weil ich von hinten
aus der Kurve geschossen wurde....

Autor: Arno H. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
LD1010 ist von Lovoltech. Passende AppNote dazu:
http://www.lovoltech.com/App_Notes/AN201.pdf
Die dürfte es wohl nicht in jedem Bauteilladen geben.
Arno

Autor: Sönkrrr Bert (eldelirio)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Moin moin!

Ok, Ihr habt es so gewollt. Oben ist ein grobes Schema der Schaltung,
den aktuellen Schaltlan hab ich leider nicht da. (Es sind noch ein paar
mehr Funktionen eingebaut. Es funktioniert auch alles soweit, nur beim
Einschalten gibt es das untenstehende Problem.)

Ist der Hauptakku leer, wird auf den Notakku gewechselt und das Signal
der Servos über das AND Gate unterbrochen, sodass die Failsafes
auslösen, den Motor abstellen und ...den Fallschirm auswerfen.
Ein Reset der Schaltung erfolgt am Boden per Hand. Das RS-FF sichert so
vor einem Rückschalten auf den Hauptakku.

Ich denke, wenn man das Bild sieht und weiß, dass die beiden MOS-FETs
ein Umschaltrelais darstellen sollen, kann man sich vorstellen, was das
Problem ist:

Do
   Hat die Schaltung keinen Saft, um den Akku zu überwachen, kann sie
   die MOS-FETs nicht Schalten.
   Und wenn die FETs nicht geschaltet sind (man stelle sich ein Relais

   in einer Mittelstellung vor), hat die Schaltung keinen Saft.
Loop

Gibt man kurz 5V auf die Schaltung, damit die FETs definierte
Stellungen einnehmen, macht sie ihren Job wunderbar.



Ein Datanblatt zum LD1010A gibt es hier. Wir haben 10 Probeexemplare
bekommen.
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/14...

Ich habe eben nochmal genauer gesucht und eine Testschaltung gefunden,
mit der ich den JFET auch richtig betreiben konnte, denke ich. Dazu
habe ich eine Batterie (Hab nur ein Labornetzteil) mit dem +Pol an
Source und mit dem -Pol ans Gate geschlossen. Da hat der FET dicht
gemacht.
Das ist nicht das, was ich mir vorgestellt habe, aber ich hab auch
nicht viel Ahnung, wie man sicherlich merkt. Ich lerne noch fleißig
dazu, da wir im Studium (!) nur eine Vorlesung Elektronik hatten und
nie selbst Schaltungen entwerfen mussten. Bis jetzt.

Autor: Sönkrrr Bert (eldelirio)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich habe gerade gesehen, dass ich vergesse habe, den Knotenpunkt am
Sourceausgang des FETs beim hauptakku einzuzeichnen.
Hier ist die verbesserte Version.

Autor: Sönkrrr Bert (eldelirio)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hätte mir auch früher einfallen können:

Wir haben natürlich auch Lösungsideen gesammelt:
1. Idee
   Wir suchen uns einen normally-ON FET, der die Schaltung versorgt,
   wenn die Akkus angesteckt werden und die FETs noch kein Signal
   bekommen können (Dann hätten wir quasi ein echtes Umschaltrelais.)
2. Wir versorgen die Schaltung extra über eine Dioden-ODER-Schaltung,
   wie bereits vergeschlagen wurde. Dann ist der Spannungsdrop ein
   Nachteil.

3. Nach dem Hinweis von Axel auf den LTC4411 wäre wohl die einfachste
   Lösung, über so einen Baustein statt der Dioden die Schaltung zu
   versorgen. Also im Prinzip Lösung 2. mit "idealen Dioden".

Es sei denn einer von Euch hat eine bessere Idee (die er bitte auch zu
ende formuliert. Am schlimmsten sind immer die Tips: Mach das mal so
und so und so, aber genaues kann ich grad nicht sagen.. ;)

Gruß

Autor: Hannes Lux (hannes)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Deine korregierte Schaltung (die andere habe ich nicht angesehen) dürfte
nicht funktionieren.

Dem Schaltzeichen nach benutzt du selbstsperrende N-Kanal-FETs zum
Schalten der Plus-Leitung. Da du zum Einschalten eine positive Spannung
zwischen Gate und Source brauchst, Source aber (im eingeschalteten
Zustand) plus der Schaltung ist (sein soll), hast du keine
Gatespannung, die höher ist als plus, also als Source.

Auch gefällt mir nicht, dass du mit einem Taster plus an das Flipflop
legen willst, das zu diesem Zeitpunkt keine Betriebsspannung bekommt.
Du würdest damit die gesamte Schaltung (kurzzeitig, falls deine
FET-Schaltung funktionieren würde) über den Eingang des FF (über die
evtl. vorhandene interne Schutzdiode des FF) mit Strom versorgen. Das
wird das FF vermutlich nicht lange mitmachen.

> Am schlimmsten sind immer die Tips: Mach das mal so
> und so und so, aber genaues kann ich grad nicht sagen.. ;)

Schade eigentlich, wäre dieser Satzt nicht vorhanden, hätte ich dir
vorgeschlagen, mal darüber nachzudenken, ob man nicht auch die
Minus-Leitung des Akkus schalten könnte.
Oder ob man sich nichtmal die "High-Side-Switch" von Infineon ansehen
sollte, wenn man mit normalen TTL-Pegeln die Plus-Seite schalten will.

Fazit:
Schau dir Axels Vorschlag genauer an, er versteht mehr davon, als wir
Beide zusammen.

...

Autor: Arno H. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hast Du schon mal daran gedacht, das Ganze aufzuteilen.
Nur die Überwachungsschaltung mit Umschaltmimik wird über Dioden
versorgt und schaltet alle anderen Verbraucher über die FETs. Wie
HanneS schon geschrieben hat musst Du Dich für die Minusleitung mit
N-Kanal oder die Plusleitung mit P-Kanal-Fet entscheiden. Die
Alternative BTSXXX käme in Frage, wenn der Eigenverbrauch niedrig
bleibt (dessen Höhe weiss ich jetzt nicht).
Mit den Lovoltechs kannst Du ja als  letzte Lösung die Schaltung aus
der AppNote probieren und für Deine Zwecke modifizieren.
Arno

Autor: Sönkrrr Bert (eldelirio)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Am schlimmsten sind immer die Tips: Mach das mal so
> und so und so, aber genaues kann ich grad nicht sagen.. ;)

Es tut mir Leid, falls das irgendwie als Beleidigung oder dergleichen
aufgefasst werden kann. Das ist so nicht gemeint. Natürlich gibt es
fast immer einen besseren Weg, aber das ist für einen Neuling, der
einen Weg gefunden hat, der so gut wie funktioniert eher verwirrend als
hilfreich.

Du hast recht, ich habe das übersehen, das Schema ist schon wieder
veraltet. In der Schaltung zum Schema war die Gatespannung über einen
MAX232 auf ca. 9V erhöht. (bitte nicht hauen dafür!:) Die sind nun auch
wieder raus.
Diese dumme Idee hatten wir, weil wir keine Ahnung hatten, wie man den
Minuspol von zwei Akkus schalten kann..
Naja, da es wohl keine P-Kanal MOS-FETs gibt (selbstsperrend und
selbstleitend), die die benötigte leistung schalten können, werden wir
das ganze nochmal gründlich überdenken müssen.
Wie gesagt, mittlerweile habe ich einen stetig wachsenden Knoten im
Kopf.

Alles was wir wollten, war ein Relais-ersatz (ob nun P oder N oder JFET
oder MOS, ich habe mittlerweile den Überblick verloren) und nun haben
wir ein chaotisches Wirr-Warr, das uns den Kopf aufweicht! :(

Autor: Sönkrrr Bert (eldelirio)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
An die geteilte Lösung habe ich gedacht.
Dazu würde ich die "idealen Dioden" von Axel nehmen, um die
Überwachungsschaltung zu versorgen.

Am liebsten würde ich dann natürlich die Plus Leitung schalten, aber
ich weiss dann nicht, welche FETs ich nehmen soll. Wenn Du da die
passenden Tips hast, werde ich sie jubelnd annehmen!

Ich bin jetzt mal vorsichtig und schreibe nichts mehr mit großem n oder
p davor sondern:
- Plusleitung schalten
- TTL Pegel FET
- <5A Dauerstrom

Ich wäre überglücklich, wenn ich da das rihctige Bauteil zu hätte!! :D

Autor: Hannes Lux (hannes)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> ...ein chaotisches Wirr-Warr, das uns den Kopf aufweicht!

Dann sollte man mal mit den Basics beginnen.

Du willst eine höhere Laste (4A) kontaktlos zwischen 2 Akkus umschalten
und dabei möglichst wenig Verlust (Spannungsabfall, Eigenstromverbrauch)
haben.

Selbstleitende FETs für diese hohen Stromstärken sind mir nicht
bekannt, was nicht heißt, dass es sie nicht geben könnte, aber sie sind
mir eben noch nicht begegnet.

Widmen wir und also den selbstsperrenden MOSFETs.
P-Kanal-MOSFETs haben meist schlechtere Werte (höheren RDSon, geringere
Ströme) als N-Kanal-MOSFETs. Für deinen Leistungsbereich gibt es aber
welche. Ob die bei 4,8V Gatespannung aber schon niederohmig genug sind,
kann ich jetzt nicht sagen.

Die Highsidesmartswitches von Infineon (BTSxxx) könnten für deine
Zwecke geeignet sein, sie enthalten einen selbstsperrenden N-Kanal-FET,
Sensoren für Überstrom und Übertemperatur, eine Ladungspumpe zum
Erzeugen der intern benötigten Gatespannung, und lassen sich mit
TTL-Pegel (Mikrocontrollerpegel) schalten. Sie sind auch sonst recht
robust, da sie für den Automotiv-Bereich entwickelt wurden. Bei der
Auswahl solltest du genauer in die Datenblätter schaun und dabei auch
auf die untere zu schaltende Spannung achten.

Das wären also deine Möglichkeiten für das "Stellglied".

Nun zur Auswerteschaltung.
Zum Überwachen der Hauptakku-Spannung genügt ein Komparator, der ein FF
setzt, das nur von Hand zurück gesetzt werden kann. Dieses steuert dann
die beiden FETs an. Wenn du diese Schaltung für sparsamen
Stromverbrauch auslegst (CMOS), kannst du sie direkt aus dem Not-Akku
betreiben.

Ich persönlich würde das Problem mit einem kleinen Mikrocontroller
erschlagen, und zwar nicht, weil das besser ist, sondern weil es mir
den Einsatz mehrerer (TTL/CMOS-)ICs erspart. Auch besteht damit die
Möglichkeit, statt eines statischen Signals für den FET eine
Rechteckfrequenz zu ausgeben, mit der eine Ladungspumpe
(Dioden+Kondensatoren) die evtl. benötigte höhere Gatespannung
generiert. Mit dem Tiny15 wäre das alles in einem 8-beinigen Chip
enthalten.

...

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Als P-Kanal MOSFET kannst Du einen IRFR5305 nehmen. Reichelt 55Cent:-))
Ist zwar offiziell kein TTL Typ, schafft aber locker bei -5V U_gs den
geforderten Strom.
Oder Du spendierst der Schaltung je einen doppelMOSFET mit je einem
N-Kanal, der den P-Kanal ansteuert. Dann kannst Du den N-kanal mit TTL
pegel ansteuern und der P-Kanal wird dann mit der Akkuspannung
betrieben und angesteuert. Dein Auto wird ja sicher mit mehr als 5Volt
laufen.
http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-381714...
bzw.
http://www.mikrocontroller.net/attachment.php/3832...
ist übrigens garnicht soo alt (vom 16.97.2006 -> Forumsuche "13v").
anstatt des Relais kommt dein Verbraucher. 5Ampere sind allerdings
etwas eng mit dem SI4562DY. Musst ja den nicht nehmen, kannst den oben
genannten (IRFR5305) als P-Kanal einsetzen.
Die Schaltung dann an je einen der Ausgänge des Flipflops.
Die Auswertemimik wird dann vom Notakku - oder über beide mit zwei
Dioden entkoppelt, wie Arno und andere hier schon vorgeschlagen hatten
-  über einen Spannungsregler versorgt.
Du kannst aber auch beim P-Kanal Mosfet D und S tauschen, dann hast Du
über die parsitären PN Übergänge automatisch deine beiden Dioden. Das
geht in diesem Fall, da das Gatepotenzial auf jeden Fall negativer
wird, als Source - egal, ob die Anschlüsse vom FET vertauscht sind,
oder nicht. Aber das willst Du ja nicht...

Die Variante HighSide Switches zu verwenden, ist auch nicht die
schlechteste: IPS521 kann ich da empfehlen. Gibt es als TO220 oder auch
als SO8, heisst dann IPS521G, DER schafft aber auf Dauer "nur"
1.6Ampere!

Autor: Sönkrrr Bert (eldelirio)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die Überwachungselektronik würde ich auf jeden fall über Dioden
versorgen. Damit wäre das Problem beseitigt.

Nun eine heikle Frage: Wir schalten jetzt mit N-Kanal FETs die Pluspole
und erhöhen das Potential über einen MAX232 auf den dazu benötigten
Pegel.
Ist das grobe Vergewaltigung oder ein toller Trick von Idioten?
Ich mein, es funktioniert ja, aber ich hab keine Ahnung, ob das den
FETs gefällt! Fließt da irgendwas in die flasche Richtung?

Ja, DIE Lösung wäre ein Mikrocontroller. Das ganze ist eine
Projektarbeit und unsere Überlegung war es, eine elektronische und eine
uC-Lösung zu machen, aber für den uC fehlt uns einfach die zeit, weil
die elektronische zu lange dauert. Und wir haben noch nie wirkich was
mit uCs zutun gehabt, von daher müssten wir uns da auch erst
einarbeiten.
(Ich frage mich gerade, ob das an mir oder meinem Studiengang liegt.
Ich denke, ich kenne die Antwort.)

Autor: andi (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
hab mir vor Jahren diese Schaltung überlegt und auch mehrfach
eingesetzt.

Autor: Sönkrrr Bert (eldelirio)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Kann mir jemand noch die allerletzte Frage beantworten?

Wir schalten jetzt mit N-Kanal FETs die Pluspole (!) und erhöhen das
Potential am gate über einen MAX232 auf den dazu benötigten
Pegel oberhalb der Drainspannung.

Das funktioniert zwar, aber ich hab keine Ahnung, ob das den
FETs gefällt! Fließt da irgendwas in die flasche Richtung, was sie
beschädigen könnte oder kann man das so machen?

Autor: Hannes Lux (hannes)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das ist noch nicht die letzte Frage, ihr seit vermutlich noch lange
nicht am Ziel.

Das Gates von N-Kanal-FETs verträgt üblicherweise +/- 18..20V gegenüber
Source. Wenn ihr diesen Bereich nicht verlasst, dann dürfte das
funktionieren.

Aber:
Der MAX232 generiert positive oder negative Signale, GND am Ausgang ist
nicht vorgesehen. Im Ausschaltzustand hat das Gate also -10V (wie hoch
sind die Pegel bei euch wirklich??) gegen GND. Im Einschaltzustand
liegt der Pegel bei +10V gegen GND (vermutlich niedriger), Source soll
dabei möglichst dicht an Drainpotential herangezogen werden. Wie hoch
ist dann noch die Spannung zwischen Gate und Source? Reicht das noch
für ein sicheres Durchsteuern und für einen niedrigen
Grain-Source-Widerstand (wichtig für Strombelastbarkeit und
Verlustleistung/Erwärmung)?

Also ich hätte dabei Bauchweh...

Mit welcher Akku-Spannung arbeitet ihr eigentlich?

...

Autor: Sönkrrr Bert (eldelirio)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Schön, dass Du noch antwortest, Deine Antworten sind immer gut und gehen
auf alles ein, hab ich festgestellt. Danke!

DASS es geht, haben wir schon gestestet (das sogar recht weitreichend
s. Anhang).
Wie ganz am Anfang beschrieben, ist das Problem eigentlich nur das
Einschalten (keine Signale an den FETs, weil Schaltung noch nicht
versorgt, weil keine Signale an den FETS - ein Teufelskreis).
Dieses Problem werden wir über die Dioden-Oder-Schaltung, die NUR die
Schaltung versorgt, abstellen.

Die FETs:
Bauchweh ist sicherlich angebracht, aber wenn es halbwegs i.O. ist, ist
das schonmal was. So wie Du es beschreibst, hört es sich für mich i.O.
an.

Die Spannungen:
Wir haben im Hauptakku 4x1,2V (voll geladen etwas mehr) und im Notakku
2 Knopfzellen à 1,5V (die sollten also die Schaltung nicht dauerhaft,
sondern nur im Notfall versorgen)

Der MAX:
Der MAX gibt Signal von etwa +-9V (+-0,3) aus. Da der IRL3803 (richtig
einbaut, Minus Pol wird geschaltet) schon bei 2,7V voll durchsteuert,
sollte der Pegel von 9-5=4V ja reichen.

Autor: Hannes Lux (hannes)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gut...

Wie hoch sind denn dann die MAX232-Pegel, kurz bevor der Hauptakku leer
ist?

;-)

...

Autor: Sönkrrr Bert (eldelirio)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hö!? Also der Komparator wird so eingestellt, dass er ab etwa 4,2 bis
4,4V auf den Notakku umschaltet. Bei den Spannungen sollten die Pegel
noch reichen oder nicht?

Autor: Christian (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Also die 4,2 bis 4,4V gehen in den MAX, hinten kommt dann ja
(hoffentlich noch) mehr raus.

Autor: Hannes Lux (hannes)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der MAX232 hat aber eine kapazitive Ladungspumpe, die die
Versorgungsspannung verdoppelt (minus 2 Diodenstrecken). Wenn die
Versorgungsspannung sinkt, sinkt die Ausgangsspannung etwa um das
Doppelte.

...

Autor: PeterPopel (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ok, das werde ich morgen mal messen. Wenn die Spannung aus dem MAX noch
mindestens 2,7V über der Akkuspannung liegt, dürfte das ja
(theoretisch) reichen. Wir werden sehen. Danke soweit!

Autor: der inoffizielle WM-Rahul (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Dann sollte man vielleicht lieber einen (richtigen) DCDC-Wandler
einbauen, der eine konstante Ausgangsspannung liefert.
Viel grösser als ein MAX232 wird der bei den Anforderungen auch nicht
sein.

Autor: Sönkrrr Bert (eldelirio)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Einen richtige DC/DC-Wandler wollten wir auch einbauen, weil wir dann
mehr Platz haben (keine Kondensatoren und weniger Beinchen), aber die,
die wir gefunden haben, waren sehr teuer (im Vergleich zum MAX, den wir
schon implementiert hatten). Dann haben wir zu einer Firma Kontakt
aufgenommen, was immer bei der Sekretärin endete, die unsere Anfrage
(es ging nur um die Signallaufzeit, nach Mustern hatten wir noch
nichtmal gefragt) weiterleiten wollte, das aber scheibar nie gatan hat.
Da die zeit knapp wird, haben wir das dann verworfen und bleiben beim
MAX, mit dem es übrigens funktioniert (heute gemessen).
Als Dioden sind nun BAT64-05 mit 0,3V Drop verbaut. Morgen wird die
Platine gefräst.
Wenn das Ding dann läuft und noch etwas Zeit ist, Programmieren wir
evtl. noch die uC Version, damit man mal sehen kann, wie (hoffentlich)
schön einfach das damit geht!
Mal sehen. Ansteuern müsste man nur den AC und PWM, wobei wir den AC
schon zum laufen bringen können... jaja Falls es soweit kommen sollte,
tauchen evtl. neue Fragen auf. :)

Vielen Dank für die Hilfe, ist ein tolles Forum hier.

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich schreib auch nochmal.
Wenn Du den IRFR5305 (P-Kanal) nehmen wölltest, könntest Du den MAX232
komplett einsparen.
Der schafft den Strom locker, habe ich selbst schon getestet.
Kannst mir ja mal deine Schaltung schicken, ich strick sie Dir um - ist
kein Hexenwerk. Schliesslich solls ja klein werden, dachte ich...

Autor: Sönkrrr Bert (eldelirio)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das ist mal ein Angebot. Heute haben wir sie noch so weit verändert,
dass wir sie morgen fräsen könnten, aber dann werd ich sie morgen mal
holen, denn die aktuelle Version hab ich gerade nicht zur Hand.
Wir haben sie in PSpice 9 entworfen, nutzt es was, wenn ich Dir direkt
die Datei schicke? Sonst mach ich einen Screenshot.
Für die Spice Datei bräuchte ich Deine eMail. Wenn Du sie nicht hier
posten willst, schreib mir eine an soenke.magens(at)gmx.de.

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Meine email Adresse kennt sowieso jeder - ist mir egal...

LHR-electronics<at>gmx.de

PSpice habe ich nun gerade nicht, schade. Ich hatte auf 'ne Eagle
Datei spekuliert. Na egal. Mach eben einen Screenshot.

Autor: Sönke M. (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
So, einmal ist hier der Schaltplan, kommt aber auch nochmal per Mail.
Der Kenner findet wahrscheinlich noch ein Paar Fehler mehr neben den
FETs.. Dann bitte nur konstruktive Kritik. :)

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Manchmal passiert sowas.
Da hat man dann evtl. auch mal andere Sachen umme Ohren.
Software folgt...
'Tschuldigung

Ich weiss, es ist jetzt sowieso zu spät für euer Projekt.
Du sagtest ja schon, das es eilig war - tut mir leid!

AxelR.

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Lässt sich ohne RESET schlecht programmieren, sorry.

Autor: Thomas O. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
was haltet ihr von einem bistabilen Relais das benötigt nur einen kurzes
Impuls, schaltet dann um und verbleibt in dieser Position ohne Strom zu
verbrauchen. Man brauchte nur einen kleinen Transistor der den
Komperatorausgang zum Umschalten des Relais verstärkt falls dieser zu
schwach ist.

Autor: Sönkrrr Bert (eldelirio)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Dank an alle die geantwortet haben, das Projekt ist nun abgeschlossen
und die Elektronik in ihrem eigens für sie über Rapid-Prototyping
gefertigten Gehäuse.

Das Relais wäre sehr interessant gewesen, wenn es denn bis ca. 8A
Schalten kann. Naja, wie gesagt, der Drops ist gelutscht!

Gruß,
Sönke

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.