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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik N-Kanal Linear Gate Treiber


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Autor: Michael B. (Gast)
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Kennt jemand eine gute Möglichkeit für einen Hochspannungsleitung gate 
Treiber 300V für einen n Kanal mosfet um damit ein Linear geregeltes 
Netzteil zu bauen. Es sollte Diskret sein und 0-10V Eingangsspannung 
sollten auf 0-300V Gate Spannung kommentiert damit eine gute Regelung 
durch eine Rückkoppelung stattfinden kann.

Die erste Idee wäre eine Kollektorschaltung mit ausreichend 
spannungsfestem npn transistor. Die Schaltung dient erstmal reinem 
akademischen Interesse.

: Verschoben durch Moderator
Autor: Codix (Gast)
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Autor: Axel S. (a-za-z0-9)
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Michael B. schrieb:
> Kennt jemand eine gute Möglichkeit für einen Hochspannungsleitung gate
> Treiber 300V für einen n Kanal mosfet um damit ein Linear geregeltes
> Netzteil zu bauen

Du faselst.

> Es sollte Diskret sein und 0-10V Eingangsspannung
> sollten auf 0-300V Gate Spannung kommentiert damit eine gute Regelung
> durch eine Rückkoppelung stattfinden kann

Au weia.

Lern doch erstmal die Sprache, in der du fragst. Vielleicht klappt es ja 
dann. Im Zweifelsfall frag auf Englisch.

Das obige liest sich, als hätte es Google Translate von $SOMETHING auf 
dem Weg über Chinesisch und Suaheli ins Deutsche übersetzt. Damit kann 
NIEMAND etwas anfangen.

Autor: Mani W. (e-doc)
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Michael B. schrieb:
> Kennt jemand eine gute Möglichkeit für einen Hochspannungsleitung gate
> Treiber 300V für einen n Kanal mosfet um damit ein Linear geregeltes
> Netzteil zu bauen. Es sollte Diskret sein und 0-10V Eingangsspannung
> sollten auf 0-300V Gate Spannung kommentiert damit eine gute Regelung
> durch eine Rückkoppelung stattfinden kann.

Wie Axel schon schrieb, auch mir entzieht sich das Verständnis Deiner
beiden Sätze...

Autor: Doll Matcher (Gast)
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Undeutlich genannt: Linearnetzteil 300VDC, wobei die Ansteuerung des
Leistungsteils Dir echt ein Buch mit sieben Siegeln zu sein scheint.
(Keine weiteren Daten, weder zu Quelle, noch Last. Sehr schlecht.)

Kurze Antwort: Du solltest Dich erst noch um einiges genauer über
den grundlegenden Aufbau solcher Geräte informieren. Denn scheinbar
wären diese nützlich, um die Basis für eine Diskussion zu schaffen.

Zusatz: Drücke Dich in eigenen Worten, doch ausführlich und präzise
aus, wenn Dir bei einem Thema die Bezeichnungen, Zusammenhänge und
Tatsachen noch fremd sind. Wie ich überhaupt darauf komme? Ich nenne
Dir mal einige (stark auf Wissensmängel hinweisende) Beispiele:

"Linear" versus "Gate-Treiber".
(Gate-Treiber sind zum Schalten da, ganz ein und ganz aus.)

"N-Kanal (Mosfet)" versus "NPN ((Bipolar-)Transistor)".
(Offensichtlich nicht dasselbe.)


Dein Wissensstand steht zwar nicht in direkter Relation dazu, ob man
Dein Anliegen zum Erfolg führen kann - aber indirekt schon. Absolutes
Minimum wäre, daß man Dich sicher verstehen kann. Versuch Erklärungen
besser einfacher, "auf Deutsch", ausführlicher (und sei präzise).


Michael B. schrieb:
> Die Schaltung dient erstmal reinem akademischen Interesse.

Versorgungen werden nach den Ansprüchen der Last(en) gestaltet -
das ist der vernünftige Ansatz dabei. (Und gilt nahezu universell.)
Auch theoretisch wird i.A. der praktische Ansatz beschrieben...


Sag, was genau Du damit (ob nun theoretisch oder praktisch) versorgen
möcht-/würdest, dann kann man die passenden Möglichkeiten diskutieren.
(Es könnte sich auch ein anderer/einfacherer Weg zum Ziel eröffnen.)

Autor: Michael B. (Gast)
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Theoretisch soll damit eine Awie auch immer geartete last versorgt 
werden.

Autor: foobar (Gast)
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Hmmm... "linear" von 10Vdc auf 300Vdc ... also ohne zerhacken oder 
ähnliches? Tricky ...

Mein Vorschlag: mit den 10V ne Lampe betreiben, die viele in Serie 
geschaltete Solarzellen beleuchtet.

Wer hat bessere Ideen? ;-)

Autor: Thorsten (Gast)
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Sag mal Axel du bist ziemlich unverschämt. Bist du zu deinen Kollegen 
auch so wenn die mal unwissend sind? Na dann Prost. In deiner Firma will 
keiner Arbeiten. Der Autor hat klar gesagt, dass er eine Linearnetzteil 
mit einem Mosfet als einstellbaren Widerstand haben will.

So jetzt zum Thema. Am Gate musst du einen bestimmten Spannungshub 
erreichen, damit du den Ausgang regeln kannst. Idealerweise solltest du 
einen für diesen Zweck geeigneten fet nehmen. Ixys hat lineare n channel 
mosfets zu überschaubaren fairen preisen.

Dir muss aber klar sein, dass du so kein LDO Regler bauen kannst. Je 
nach Typ muss deine Ausgangsspannung bestimmt 20V niedriger sein.

Autor: Falk B. (falk)
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Michael B. schrieb:
> Kennt jemand eine gute Möglichkeit für einen Hochspannungsleitung gate
> Treiber 300V für einen n Kanal mosfet um damit ein Linear geregeltes
> Netzteil zu bauen.

Für sowas gibt es diveres, meist diskrete Schaltungen.

> Es sollte Diskret sein und 0-10V Eingangsspannung
> sollten auf 0-300V Gate Spannung kommentiert

Verstärkt. Also willst du eher einen Verstärker bauen. Oder soll die 
0-10 V Ein Poti erzeugen, um die Spannung einzustellen?

Ich hab in der Firma den kompletten Schaltplan eines 300V Netzteils von 
Statron, dort kann man sich das Prinzip abschauen. Dort komm ich aber 
erst nächste Woche dran.

Autor: Doll Matcher (Gast)
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Ob N-Ch-FET oder NPN-BJT, dazu wurde auch im 2. Post nichts gesagt.
Bis jetzt steht allein "300VDC" und "beliebige Lasten" fest.

Es wurden weder Angaben bzgl. "einstellbar" gemacht (obwohl ich das
ebenfalls für möglich oder gar wahrscheinlich halte), noch zum Strom.
(Und auch nicht, ob der Strom einstellbar sein sollte - KSQ-Funktion.)

Bisher könnte also ein Festspannungsnetzteil 300VDC für 100A die hier
ja sehr unpräzise spezifizierten Anforderungen exakt treffen...

Ohne Kenntnis des Stromes bzw. der Leistung kann man genaugenommen ja
nicht einmal grobe Konzepte empfehlen. Bei hohen Strömen müßte alles
völlig anders aussehen, als bei niedrigen.


Ich gebe eines zu:

@Falks Vorschlag hat beste Chancen, Dir zu nützen, @Michael.

Wirklich genau weiß man das aber nicht - es steht einfach nicht da.
Schade, ich hatte ausführliche, präzise Erklärungen/Daten erbeten.


Thorsten schrieb:
> Dir muss aber klar sein, dass du so kein LDO Regler bauen kannst. Je
> nach Typ muss deine Ausgangsspannung bestimmt 20V niedriger sein.

Einfach machbar wäre das wohl mittels (230V~ zu 230V~; und zwar einem
Sicherheits-)Trenntransformator + Graetz-Gleichrichter und Glättelko.
Blieben 25VDC (ca.) als Spannungsfall.

Michael B. schrieb:
> Es sollte Diskret sein und 0-10V Eingangsspannung
> sollten auf 0-300V Gate Spannung kommentiert damit eine gute Regelung
> durch eine Rückkoppelung stattfinden kann.

Der Satz ist verwirrendst, aber ich glaube eher, die 0-10V sollen als
Steuerspannung dienen... nicht als Quelle. Unklar. Wieso diskret, ist
ebenfalls nicht begründet (standardmäßig werden OPVs verbaut).

Thorsten schrieb:
> So jetzt zum Thema. Am Gate musst du einen bestimmten Spannungshub
> erreichen, damit du den Ausgang regeln kannst.

Bei einem NPN wäre das ähnlich. Häufig werden hierfür OPVs mit GND auf 
HV-Potential verwendet, diskret könnte (bei geringeren Anforderungen) 
schon auch gehen, aber ich hätte grade keine Schaltung einfach vorrätig.

> Idealerweise solltest du einen für diesen Zweck geeigneten fet nehmen.
> Ixys hat lineare n channel mosfets zu überschaubaren fairen preisen.

Allerdings gehen auch "normale" FETs, wenn man deren Sperrspannung 3fach 
höher als Vout wählt, und bzgl. Verlustleistung sehr konservativ 
rechnet.


Fakt ist leider, daß die Eingangsfrage sehr unklar bis verwirrend 
formuliert wurde, und immer noch keine etwas konkreteren Daten geliefert 
wurden. @Michael: Auch beste, ehrenvoll(st)e Absichten der Ratgeber sind 
vielleicht nutzlos, wenn Du nicht endlich zu Potte kommst mit Infos.


Elektronik-Entwicklung erfordert nun mal Daten (feste Werte und 
Randbedingungen) - auch ein rein theoretisches Projekt.

Autor: Michael B. (Gast)
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Würde mich freuen wenn du den Schaltplan besorgen kannst.

Generelle Infos zur last. Vorwiegend rein ohmsche Last mit nicht 
auszuschließender kapazität. Spannungsdrop ist maximal 150V zwischen 
Darin und Source. Strom soll maximal 300mA betragen. Habe dafür schon 
bei ixys den Mosfet rausgesucht, der die entsprechende SOA hat. Ripple 
am Ausgang natürlich möglichst klein aber erstmal ist 1V ok

Autor: ArnoR (Gast)
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Michael B. schrieb:
> Würde mich freuen wenn du den Schaltplan besorgen kannst.

Hier mal ein Vorschlag. So wird das oft gemacht. Die Schaltung braucht 
keine schwimmende Versorgung für den OPV, und wenn man die 
OPV-Versorgung mit einer Stromquelle aus den 320V gewinnt, kommt man 
einfach auch am Problem der Ein-/Ausschaltüberschwinger vorbei.

Der LM358 steht hier nur stellvertretend für einen SingleSupply-OPV, 
gleiches gilt für die Mosfets und die Dimensionierung. Die gezeigte 
Prinzipschaltung ist allerdings dynamisch nicht stabil (sie wird 
schwingen). Man kann die natürlich stabilisieren, aber dazu müsste man 
die mögliche Last und die Bauteile (Mosfets, OPV) genau kennen. Dieses 
Problem haben alle Schaltungen.

Autor: Thorsten (Gast)
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Die gezeigte Schaltung wird sehr wahrscheinlich schwingen. Vielleicht 
könnte man den steuermosfet durch einen bipolartransistor ersetzen.

Außerdem konnte man einen pi Regler mit 3 opamps zur Steuerung nehmen. 
Die Phasenreserve muss man natürlich groß genug wählen.

Das hätte den Vorteil, dass man die Regelabweichung durch den I Anteil 
minimiert. Mit rein linearer Rückkopplung geht das nicht.

Autor: Thorsten (Gast)
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Da fällt mir noch ein, dass man such bei der Regelung vermutlich 
Gedanken um die Miller Kapazität machen muss. Vielleicht noch ein kaskod 
in Reihe?

Autor: MiWi (Gast)
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Thorsten schrieb:
> Sag mal Axel du bist ziemlich unverschämt. Bist du zu deinen
> Kollegen
> auch so wenn die mal unwissend sind? Na dann Prost. In deiner Firma will
> keiner Arbeiten. Der Autor hat klar gesagt, dass er eine Linearnetzteil
> mit einem Mosfet als einstellbaren Widerstand haben will.

Axel erarbeitet sich gerade langsam den stilistischen Ruf im 
Analogbereich, den c-hater woanders schon hat.

Ist halt so, man muß auf ihn nicht eingehen - auch wenn er brauchbare 
Beiträge liefert...

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