Last schalten mit N- und P-Channel MOSFETs

[Schildkröte (Gast)]

Hallo zusammen,

ich schaue mir gerade den Schaltplan einer Steuerelektronik für einen 
Lötkolben an.

Dabei verstehe ich nicht so ganz der Schaltung im Anhang. Per PWM wird 
dort die Last geschalten (der Heizer der Spitze).

Aber wieso nimmt man in der Schaltung einen n-Channel MOSFET welcher 
einen p-Channel MOSFET schaltet?

Normalerweise würde ich da jetzt einfach den n-Channel MOSFET nehmen und 
damit die Last direkt schalten. Dabei eben einen suchen, welcher bei 
3,3V schon richtig durchschaltet.

Liegt daran evtl der Grund, dass der MOSFET bei 3,3V nicht richtig 
durchschalten würde und man daher diese Variante nimmt?

Danke und viele Grüße,
Schildkröte

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Schildkröte schrieb:
> wieso nimmt man in der Schaltung einen n-Channel MOSFET welcher
> einen p-Channel MOSFET schaltet?
>
> Normalerweise würde ich da jetzt einfach den n-Channel MOSFET nehmen und
> damit die Last direkt schalten

Dann muß die Last aber einseitig fest an der Betriebsspannung hängen. 
Wahrscheinlich gibt es hier Gründe, daß die Last fest einseitig mit GND 
verbunden sein muß (weil das Heizelement als Temperaturfühler dient?)

Stichworte: H-Side vs. L-Side Schalter

Den p-Kanal-MOSFET als H-Side Schalter kann der µC aber nun mal nicht 
direkt ansteuern. Deswegen der n-Kanal MOSFET als Pegelwandler.

[HildeK (Gast)]

Laut Datenblatt des ACS711 darf der Strommesspfad bis zu 100V Offset zu 
VCC/GND haben. Es spricht imho nichts dagegen, bei 12V LOW-Side zu 
schalten. Die Auswerteseite ist galvanisch getrennt. Allerdings steht 
auch drin:
"The ACS711 is optimized for low-side current sensing applications" - 
was immer dadurch 'optimiert' wird. Mag sein, dass sonst beim Schalten 
ein Übersprechen stattfindet.

Schildkröte schrieb:
> Liegt daran evtl der Grund, dass der MOSFET bei 3,3V nicht richtig
> durchschalten würde und man daher diese Variante nimmt?

Doch, es gibt schon welche, wenn auch wenige, die relativ große Ströme 
auch mit 3.3V schalten können. Der pMOS hat den Vorteil, dass dort 
natürlich die Auswahl größer ist, weil er mit 12V am Gate geschaltet 
werden kann. Anstatt eines nMOS als T2 kann auch ein ganz normaler NPN 
zum Einsatz kommen.

[MaWin (Gast)]

Schildkröte schrieb:
> Aber wieso nimmt man in der Schaltung einen n-Channel MOSFET welcher
> einen p-Channel MOSFET schaltet?

Die möchten halt die +12V schalten, und brauchen den zweiten, um von 
3.3V auf 12V zu kommen. Der ist ja auch nur für kleine Leistung.

[Schildkröte (Gast)]

Danke euch, alle Antworten machen durchaus Sinn. :-)

Jetzt habe ich es verstanden,
viele Grüße
Schildkröte

[Manfred (Gast)]

HildeK schrieb:
> Laut Datenblatt des ACS711 darf der Strommesspfad bis zu 100V Offset zu
> VCC/GND haben. Es spricht imho nichts dagegen, bei 12V LOW-Side zu
> schalten.

Der ACS tut da nichts zur Sache, weil:
Schildkröte schrieb:
> Steuerelektronik für einen Lötkolben an.

Hier kann man sich nicht aussuchen, an welchem Ende der Heizung man 
gerne schalten würde. In meinem Weller-Eigenbau sieht das sehr ähnlich 
aus, weil eben Ground zwingend gegeben ist und ich Higside schalten muß.

Ich gehöre zu der ältern Generation, die noch bipolare Transistoren 
kennt, setze für die Ansteuerung des P-FET einen simplen NPN wie etwa 
den 2N2222 ein:

Schildkröte schrieb:
> Dabei eben einen suchen, welcher bei 3,3V schon richtig durchschaltet.