Stromverbrauch bei MOSFETS

Drino Gast #5774901 
Hallo zusammen

Ich habe vorhin etwas über Pegelwandler gelesen und verstehe etwas 
nicht.

Beim unidirektionalen Pegelwandler von 3.3 auf 5V mit der Mosfet 
Variante steht im Nachteil folgendes :

Nachteilig ist der relativ hohe Stromverbrauch bei LOW, die begrenzte 
Geschwindigkeit bei hochohm-igen Pull-Ups und der relativ geringe 
Ausgangsstrom bei HIGH (abhängig vom Pull-Up).

Was meint man dabei genau? Könnte mir das jemand anhand eines Beispieles 
erklären? Wäre dankbar.

Schönen Abend
Antwort Zitieren Bearbeiten Thread verschieben Thread sperren Anmeldepflicht aktivieren Anpinnen Thread löschen Thread mit anderem zusammenführen Melden Danke
Anno Gast #5775089 
Auf was beziehst du dich da??? Wenige haben die Kristallkugel...
Ansonsten sind das total pauschale Aussagen, die bei modernen MOSFETs
nicht stimmen. Synchrone DC/DC-Wandler erreichen Wirkungsgrade von 97% - 
mit MOSFETs!
Antwort Zitieren Bearbeiten Löschen Melden Danke
Anno Gast #5775093 
Welche Schaltung meinst du? Soll man da raten?
Zu Pegelwandlern: Das macht man heute z.B. mit NC7sz86. Der hat 
push-pull
und verbraucht im Stillstand wenige µA.
Antwort Zitieren Bearbeiten Löschen Melden Danke
Mark S. #5775098 
Drino schrieb:
> Nachteilig ist der relativ hohe Stromverbrauch bei LOW, die begrenzte
> Geschwindigkeit bei hochohm-igen Pull-Ups und der relativ geringe
> Ausgangsstrom bei HIGH (abhängig vom Pull-Up).
Offenbar geht es um eine einfache source-Schaltung.
Im Zustand low wird das gate über den RDSon dieses Treibers nach GND 
geschaltet, das sind typischerweise wenige Ohm: großer neg gate-Strom 
schaltet den MOSFET rasch ab.
Im Zustand high wird der gate-Strom vorgegeben über den 
pullup-Widerstand, der ist wesentlich größer: kleiner pos gate-Strom, 
der MOSFET schaltet langsam ein.
Soll er schneller schalten, muß man den pullup-Widerstand noch 
niederohmiger machen - das verbraucht aber eben zusätzlichen Strom 
während des Zustandes low, wo der pullup mit GND verbunden ist, also die 
volle Betriebsspannung über ihm abfällt.
Antwort Zitieren Bearbeiten Löschen Melden Danke
Falk B. #5775107 
Drino schrieb:
> Hallo zusammen
>
> Ich habe vorhin etwas über Pegelwandler gelesen und verstehe etwas
> nicht.
>
> Beim unidirektionalen Pegelwandler von 3.3 auf 5V mit der Mosfet
> Variante steht im Nachteil folgendes :
>

Du meinst wohl diese hier?

https://www.mikrocontroller.net/articles/Ausgangsstufen_Logik-ICs#Open_Collector

 > Nachteilig ist der relativ hohe Stromverbrauch bei LOW,

Wenn der Ausgang LOW ist, fließt immer Strom durch den Pull-Up 
Widerstand. Wenn man schnell schaltenn will und relativ große kapazitive 
Lasten treiben will, muss dieser Widerstand eher klein sein, ein paar 
kOhm oder weniger.

> die begrenzte
> Geschwindigkeit bei hochohm-igen Pull-Ups

Siehe oben. Nur halt das Gegenteil. Bei Stromsparen nimmt man 
hochohmigere Widerstände, vielleicht 10-100k, damit wird das aber wieder 
langsam.

> und der relativ geringe
> Ausgangsstrom bei HIGH (abhängig vom Pull-Up).

Ebenso. Ein 10k-Pull Up hat schon 1V Spannungsabfall, wenn man nur 100uA 
Ausgangsstrom braucht. Eine aktive CMOS-Endstufe hat vielleicht 30-50 
Ohm und kann DEUTLICH mehr Strom bei DEUTLICH weniger Spannungsabfall 
liefern.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Ausgangsstufen_Logik-ICs#Push-Pull
Antwort Zitieren Bearbeiten Löschen Melden Danke
mal angenommen Gast #5775322 
Falk B. schrieb:
> Du meinst wohl diese hier?
>
> https://www.mikrocontroller.net/articles/Ausgangsstufen_Logik-ICs#Open_Collector

Falk B. schrieb:
> Eine aktive CMOS-Endstufe hat vielleicht 30-50
> Ohm und kann DEUTLICH mehr Strom bei DEUTLICH weniger Spannungsabfall
> liefern.

Ich denke auch, daß er das meint. Doch egal, ob er Pegelwandler meint,. 
oder Gate-Treiber (was eben oftmals in einer Schaltung realisiert wird):

Nun hat er -angenommen- den Open-Collector-Ausgang (fuer welchen man 
eben einen PullUp braucht - der OC Ausgang kann ja nur auf GND ziehen). 
Der PullUp kann entweder zur pos. Betriebsspannung des (angenommen) 
Komparators mit OC-Ausgang, oder einer hoeheren oder niedrigeren pos. 
Rail gelegt werden.

Und -wieder angenommen- er will zwar keinen sehr niederohmigen PullUp 
(wegen des dauernden, hohen Stromverbrauches bei Low), aber trotzdem 
steilflankig einschalten.

Dann kann er die von Dir genannte Schaltung (deren Grundform 
Gegentaktstufe hieße) ja einfach dahinter setzen --- ob nun als CMOS 
(Complementary MOS) oder als "complementary Bipolar" (in 1 Gehaeuse oder 
2 einzel-Transistoren), es wuerde grundsaetzlich beides fast identisch 
funktionieren.

So koennte der PullUp hochohmig ausfallen, der Dauerstromverbrauch damit 
geringer - und der Einschaltvorgang trotzdem steilflankiger, als mit dem 
niedrigsten (jedoch gerade noch als tolerabel berechneten) Ohmwert beim 
PullUp ohne Gegentaktstufe dahinter.
Antwort Zitieren Bearbeiten Löschen Melden Danke
Thread beobachten

Antwort schreiben

Eine eigene Frage? Dieser Thread ist über 7 Jahre alt. Stell sie in einem eigenen Thread – dort lesen mehr Leute mit, und sie wird öfter und schneller beantwortet.

Neuen Thread starten

Eine Lösung, Ergänzung oder Rückmeldung zu diesem Thread? Dann antworte hier.

Formatierung
  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] – Link zu einem Artikel
  • Verweis auf einen anderen Beitrag: Rechtsklick auf dessen Beitrags-ID (#8078628), „Adresse kopieren“, in den Text einfügen

Mehr zur Formatierung

Längeren Sourcecode als Anhang, nicht in den Text. JPG nur für Fotos und Scans; Zeichnungen und Screenshots als PNG oder GIF. Siehe Bildformate.

Dein Name und deine E-Mail-Adresse

Schon registriert? Anmelden

Wird nicht angezeigt. Wir schicken dir einen Link; sobald du damit bestätigst, erscheint dein Beitrag.

Mit dem Abschicken legst du einen kostenlosen Account an und erkennst die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzerklärung an.