Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik N-MOS wie P-MOS treiben


von Leon (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hi,

Ich habe folgende Schaltung aus dem Internet (siehe Anhang):
https://www.eevblog.com/forum/projects/driving-a-p-channel-mosfet/msg1370770/#msg1370770

Damit kann ich einen P-MOS mit einem 5V-PWM-Signal vom Arduino 
unabhängig von der Versorgungsspannung betreiben.

Gibt es eine vergleichbare Schaltung für N-MOS?


Leon

von wer (Gast)


Lesenswert?

Warum sollte man die Schaltung für einen N-FET ändern müssen?

von Frank K. (fchk)


Lesenswert?

Leon schrieb:

> Gibt es eine vergleichbare Schaltung für N-MOS?

Was heißt "vergleichbar"? Willst Du weiterhin High-Side, also den 
Pluspol der Last schalten, oder Low Side, den Minuspol?

Low Side ist banal. High-Side erfordert eine Ladungspumpe. Source ist 
dann am Pluspol der Versorgung der Last, und das Gate muss dann nochmal 
eine um 3 bis 10V höhere Spannung bezüglich Grund haben, um 
durchzuschalten.

Es gibt spezielle High-Side-Treiber, die genau das machen. Sowas z.B.

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm5060.pdf

fchk

von Leon (Gast)


Lesenswert?

Danke dir für deine Antwort!

Frank K. schrieb:
> Was heißt "vergleichbar"? Willst Du weiterhin High-Side, also den
> Pluspol der Last schalten, oder Low Side, den Minuspol?

Den Minuspol, aber 5V-PWM reichen nicht, damit es sauber funktioniert. 
Der Transistor wird heiß.

Es soll immer dieselbe Spannung am Gate sein (egal ob ich 12V oder 24V 
"oben" habe). Das geht bestimmt auch mit zwei oder drei Transistoren. 
Oder?

Ich wollte ohne spezielle Schaltkreise auskommen.

von Frank K. (fchk)


Lesenswert?

wer schrieb:
> Warum sollte man die Schaltung für einen N-FET ändern müssen?

Müssen nicht. Wollen schon, weil beim P-MOS sich Löcher bewegen, beim 
N-MOS sind es Elektronen, und da selbige eine höhere Mobilität haben, 
haben N-MOS Transistoren immer bessere Eigenschaften als die 
dazugehörigen P-MOS Transistoren. Aus diesem Grund setzt man lieber 
N-MOS ein, wenn es um Leistung, Rdson, Wärmeentwicklung etc geht. Die 
Schaltungskomplexität wird in entsprechende Treiber-ICs verpackt.

fchk

von Frank K. (fchk)


Lesenswert?

Leon schrieb:

> Frank K. schrieb:
>> Was heißt "vergleichbar"? Willst Du weiterhin High-Side, also den
>> Pluspol der Last schalten, oder Low Side, den Minuspol?
>
> Den Minuspol, aber 5V-PWM reichen nicht, damit es sauber funktioniert.
> Der Transistor wird heiß.

Dann wähle einfach einen geeigneteren Transistor.

Nenne mal konkrete Randbedingungen:
VGS=?
VDS= min? max?
IDS=?

fchk

: Bearbeitet durch User
von Georg M. (g_m)


Lesenswert?

Leon schrieb:
> Der Transistor wird heiß.

Wie heißt der Transistor?

Beitrag #6325870 wurde von einem Moderator gelöscht.
von wer (Gast)


Lesenswert?

Frank K. schrieb:
> Müssen nicht. Wollen schon, weil beim P-MOS sich Löcher bewegen, beim
> N-MOS sind es Elektronen, und da...

Was hat das mit meinem Kommentar zu tun. Die Schaltung eignet sich 
sowohl für High-Side-P-FET als auch für Low-Side-N-FET.

Also nochmal:

wer schrieb:
> Warum sollte man die Schaltung für einen N-FET ändern müssen?

von Leon (Gast)


Lesenswert?

wer schrieb:
> Warum sollte man die Schaltung für einen N-FET ändern müssen?

Ich habe das so verstanden, dass die Schaltung immer von "oben" also von 
der Versorgung eine konstante Spannung "abzieht".

Für einen N-MOS brauche ich doch aber einen "Deckel", damit bei 12V 
Versorgung 10V am N-MOS sind, bei 18V oder 24V aber auch "nur" 10V (und 
nicht mehr) oder verstehe ich das falsch?

von wer (Gast)


Lesenswert?

Leon schrieb:
> verstehe ich das falsch?

Tust du, du kannst auch mit 30V am Gate einen 1V Lastkreis schalten 
(sofern der FET für 30V am Gate gemacht ist, versteht sich)

von wer (Gast)


Lesenswert?

Oder, vielleicht hast du das so gemeint: Ja, du musst die Gate-Drain 
Spannung in einem für der FET verträglichen Bereich halten.

Das gilt aber für P- und N-FET gleichermaßen

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

Leon schrieb:
> Gibt es eine vergleichbare Schaltung für N-MOS?

Wie schnell, mit welcher Frequenz und wieviel Strom willst du schalten? 
Davon hängt der Aufwand ab, den du treiben musst.

von Frank K. (fchk)


Lesenswert?

Leon schrieb:
> wer schrieb:
>> Warum sollte man die Schaltung für einen N-FET ändern müssen?
>
> Ich habe das so verstanden, dass die Schaltung immer von "oben" also von
> der Versorgung eine konstante Spannung "abzieht".
>
> Für einen N-MOS brauche ich doch aber einen "Deckel", damit bei 12V
> Versorgung 10V am N-MOS sind, bei 18V oder 24V aber auch "nur" 10V (und
> nicht mehr) oder verstehe ich das falsch?

Das hängt vom Transistor ab. Schau im Datenblatt nach VGS.

So, jetzt nochmal: welchen Strom willst DU schalten? Welchen 
Spannungsbereich?

fchk

: Bearbeitet durch User
von Frank K. (fchk)


Lesenswert?

SO, schau Dir mal den hier an:

https://www.vishay.com/docs/77821/sqs840cenw.pdf

Dieser Transistor ist bei VGS=4.5V schon komplett durchgeschaltet und 
hat dann einen Innenwiderstand von 22mOhm. Er ist für 12A spezifiziert.

Reicht das?

fchk

von HildeK (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Leon schrieb:
> Für einen N-MOS brauche ich doch aber einen "Deckel", damit bei 12V
> Versorgung 10V am N-MOS sind, bei 18V oder 24V aber auch "nur" 10V (und
> nicht mehr) oder verstehe ich das falsch?

Für die Ansteuerung eines nMOS sieht das schon ein wenig anders aus. 
Außer du beziehst die mit der Ansterungs-VCC auf die 18V oder 24V. Dann 
wird aus dem Q1 ein PNP mit dem Emitter über R1 nach VCC, die GNDs sind 
dann aber nicht mehr die selben!

Zur Ansteuerung eines nMOS wäre ein wichtiges Element eine Z-Diode mit 
dem Wert der Gatespannung, die du zulassen willst. Beispiel siehe 
Anhang.

Frank K. schrieb:
> Das hängt vom Transistor ab. Schau im Datenblatt nach VGS.
Ja eben! Die soll in seinem Design die 10V nicht überschreiten, egal 
welche Spannung für die Last genommen wird. Beim Beispiel oben für pMOS 
ist Q1 eine Stromquelle und bestimmt R2 den Spannungsabfall und damit 
den Hub am Gate.

> So, jetzt nochmal: welchen Strom willst DU schalten? Welchen
> Spannungsbereich?
Strom ist doch völlig egal. Danach muss er den FET auslegen.
Den Spannungsbereich hat er genannt: 12V oder 18V oder 24V, variabel 
eben, ohne die maximale oder die von ihm gewünschte Gatespannung zu 
überschreiten.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Leon schrieb:

> Ich habe folgende Schaltung aus dem Internet (siehe Anhang):
> 
https://www.eevblog.com/forum/projects/driving-a-p-channel-mosfet/msg1370770/#msg1370770

Diese Schaltung würde ich so nicht verwenden. Einen Fet, der nur
20V am Gate verträgt, mit 18V anzusteuern, ist m.E. zu riskant.

von HildeK (Gast)


Lesenswert?

Harald W. schrieb:
> Diese Schaltung würde ich so nicht verwenden. Einen Fet, der nur
> 20V am Gate verträgt, mit 18V anzusteuern, ist m.E. zu riskant.

Der FET wird nicht mit 18V angesteuert in dieser Schaltung.
Q1 ist eine Stromquelle (5V-0.7V)/2k2 ≈ 2mA; Gatespannung damit max. 2mA 
* 3k3 ≈ 6.5V.

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
Noch kein Account? Hier anmelden.