Hallo zusammen
Ich habe eine Motorensteuerung mit dem Smart Gate Driver DRV8323, der
mit Hilfe einer Charge-Pump +11V macht. Da dachte ich, dass ich diese
Spannung doch auch für einen zusätzlichen Verpolschutz mit einem
N-MOSFET gebrauchen könnte (siehe Bild). An den +48V hängt dann die
restliche Elektronik inkl. dem DRV8323.
Im Normalfall (also nicht verpolt) funktioniert's einwandfrei. Leider
funktioniert das so nicht im Verpolungsfall: Das Labornetzgerät habe ich
auf ca. 90mA beschränkt, die Spannung bricht dann auf 4.25V zusammen und
über Gate/Source habe ich eine Spannung von ca. 3.7V und der MOSFET
leitet.
T12 (mit internen 2x 10kOhm) ist fürs schnellere Entladen des
Kondensators. über den Kondensator habe ich zur Zeit auch noch einen
100kOhm-Widerstand.
Was mache ich hier falsch, resp. ich verstehe nicht, warum der MOSFET im
Verpolungsfall leitet?
Danke für Hilfe
na schrieb:> über Gate/Source habe ich eine Spannung von ca. 3.7V und der MOSFET> leitet.
In welcher Richtung?
Was ist denn da wo angeschlossen und welche Spannung "bricht" bei
welcher Ansteuerung ein? Kannst du da mal Spannungswerte bezogen auf GND
oder bezogen auf Spannungspfeile in die Schaltung einzeichnen?
> T12
Bricht über die BE-Diode bei spätestens ca. -7V durch und lässt die
negative Spannung ungehindert in Richtung Gate und Ladungspumpe und
sonstnochwas durch...
Moin,
im Normalfall leitet ja auch die BodyDiode des Fets. Deshalb hätte ich 2
Fets in Reihe geschaltet mit den beiden Sourcen an ein Sourcen an
einander, damit du beide Fets mit einer Gatespannung einschalten kannst.
Für die Verpolungsrichtung ist ja der Source negativer als der Drain und
er sollte sperren aber anscheinend bekommt das Gate noch irgendwo Ladung
her, vllt. von dem C69? Kann mich aber auch total irren. Man müsste die
Schaltung mal mit negativer Eingangspannung aufmalen.
Danke für die schnellen Antworten.
CP1 ist der Input = da, wo ich die Spannungsversorgung anschliesse.
T12 habe ich zu Testzwecken auch mal ausgelötet: Hat nichts gebracht.
Im Anhang der Verpolungsfall: D.h. wenn ich bei CP1 an 'Pin 1' das Plus
des Ausganges des Labornetzgerätes anschliesse und an 'Pin 2' das Minus.
MOSFET in Ground-Pfad finde ich suboptimal, da ich ein externes,
analoges Signal (gegenüber GND) messen will, und wenn ich da einen
lasabhängigen Offset habe...
Trotzdem sollte doch obige Schaltung funktionieren - nach meiner Meinung
nach - ausser ihr belehrt mich eines besseren.
Ich könnte mir höchstens vorstellen, dass der DRV8323 da was macht im
Verpolungsfall, dass am Gate da 3.7V anliegen.
na schrieb:> MOSFET in Ground-Pfad finde ich suboptimal,
Ja, ist es meist auch.
Deshalb nimmt man auch einen pMOSFET im VCC-Pfad.
Bei 48V muss man noch das Gate vor Überspannung schützen. Die Schaltung
sieht so aus wie die von Peter Z., nur eben im +Pfad, mit pMOS und
umgedrehter Z-Diode.
Naja, wenn ein P-MOSFET 10mOhm hat und 10A fliessen --> 1W Abwärme
Da wäre mir eine Lösung mit einem N-MOSFET mit knappen 2mOhm doch
lieber, zumal ich sowieso eine ChargePump-Spannung habe. OK, soweit mal
zu anderen Optionen. Ich würde das gerne so belassen und zurück kommen
auf die jetzige Beschaltung: Was läuft hier falsch?
na schrieb:> Im Anhang der Verpolungsfall
Past soweit alles.
Der Mosfet muss leiten, weil sein Gate über parasitäre Effekte durch die
aufwändige Gatebeschaltung (die auch durch den 100k-Parallelwiderstand
nicht abgefangen werden können) hinreichend positiver ist als die
Source.
Der Witz an einer funktionierenden Verpolschutzschaltung ist, dass sie
eben keinen Eingriff in die nachfolgende Schaltung braucht bzw. haben
darf, weil sie ja dafür sorgen muss, dass diese Schaltung nichts von der
Verpolung mitbekommt. Sie muss ein vollständig eigenständiger
Dioden-Ersatz sein.
na schrieb:> MOSFET in Ground-Pfad finde ich suboptimal, da ich ein externes,> analoges Signal (gegenüber GND) messen will
GND ist dabei die Leitung hinter dem Mosfet. Nicht der
Batterieanschluss. Der Verpolschutz gehört also zwischen CP1/1 und GND.
OK, ich habe des Rätsels Lösung gefunden: Weil die Charge-Pump hinter(!)
dem MOSFET ist, gibt's immer einen leitenden Pfad durch Dioden bis zum
Gate (siehe rote Linie).
Frage: Könnte der grüne Pfad, durch einen PNP-Transistor ersetzt werden
(siehe unten in der Skizze) und dann würde es funktionieren? Braucht es
eine 5V-Zenerdiode, weil ja normale PNP-Transistoren eine V(BE) < 5V
haben, oder kann man die weg lassen?
na schrieb:> ich habe des Rätsels Lösung gefunden:
Da war meine Vermutung offenbar korrekt.
> Könnte der grüne Pfad, durch einen PNP-Transistor ersetzt werden (siehe> unten in der Skizze) und dann würde es funktionieren?
Ein Relais mit einer Diode vor der Spule, so dass es nur leitet, wenn
die Spannung richtig gepolt ist, wäre eine funktionierende Lösung.
> durch einen PNP-Transistor ersetzt werden (siehe unten in der Skizze)
Mit einem Widerstand gegen PE?
> Braucht es eine 5V-Zenerdiode, weil ja normale PNP-Transistoren eine> V(BE) < 5V haben
Die brauchst du nicht, die ist ja schon im Transistor eingebaut. Du
musst nur dafür sorgen, dass die Verlustleistung im Transistor nicht so
hoch wird, dass er abfackelt. Dafür ist der Widerstand gegen PE
zuständig.
Bau das mal auf, ich bin gespannt, was als Nächstes passiert... ;-)
na schrieb:> einen leitenden Pfad durch Dioden
Wozu brauchst du eigentlich die Diode in Sperrrichtung hinter dem FET?
Wenn dein Verpolschutz funktioniert, sollte die niemals leiten müssen.
Hi,
na schrieb:> Frage: Könnte der grüne Pfad, durch einen PNP-Transistor ersetzt werden> (siehe unten in der Skizze) und dann würde es funktionieren?
wenn deine Ladungspumpe noch Restspannung hält, wird es vermutlich nicht
funktionieren.
Versuch es mal wie im Anhang.
Grüße
Hallo,
Ich bin gerade über diesen Thread gestolpert.
Verpolschutz mit N-Mosfet mittels Charge pump aus der Schaltung wird in
der Automobilelektronik öfters eingesetzt.
Eine Schaltungsbeschreibung mit guter Erklärung gibt es im Dokument
Z8F64338247 von Infineon "Reverse Polarity Protection for Embedded Power
IC"
https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-Reverse_Polarity_Protection-AN-v01_00-EN.pdf
VG, Jo
Unbenannt.png
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