Ich habe vom Raspi 3 B aus dem Schaltplan den TEil mit der Spannungsversorgung kopiert, da ich diesen Teil nicht verstehe. Also die Funktion ist klar, elektronische Diode aber warum und wieso das dann so ist, ist mir schleierhaft. Falls jemand das kurz erklären könnte wäre ich ihm dankbar. Es geht mir primär um den Doppeltransistor...
Angehängte Dateien:
im vorangegangenen Raspi Modell war die Spannungsversorgung einfacher designed .. https://www.raspberrypi.org/documentation/hardware/raspberrypi/schematics/rpi_SCH_3bplus_1p0_reduced.pdf Nachfolgende Ausführungen https://www.raspberrypi.org/documentation/hardware/raspberrypi/schematics/ https://assets.nexperia.com/documents/data-sheet/BC857BS.pdf https://www.diodes.com/assets/Datasheets/DMG2305UX.pdf wurde mit Ideal Diode Circuit bestückt kann einfach mit LTspice simuliert werden ... https://www.analog.com/en/design-center/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html Spice model https://www.diodes.com/part/view/DMG2305UX#tab-details Anwendungsfälle https://www.analog.com/en/technical-articles/ideal-diode-controller-eliminates-energy-wasting-diodes-in-power-or-ing-applications.html https://www.analog.com/en/products/ltc4357.html
Tino K. schrieb: > Es geht mir primär um den Doppeltransistor... Die grobe Beschreibung ist: die beiden Basen sind zusammengeschaltet. Die BE-Spannung der beiden pnp richtet sich also danach, wie die Spannung zwischen beiden Emittern ausschaut, also "links" und "rechts" vom FET. Gesteuert wird die Schaltung also über den Spannungsabfall am FET. Wenn die Spannung am Emitter "links" höher ist als rechts (die ideale Diode also leiten soll), dann sieht der linke pnp eine etwas größere BE-Spannung als der rechte. Er leitet also stärker, die Basisspannung (an R2) wird größer. Damit leitet der rechte pnp noch weniger und das gänze läuft immer weiter. Schließlich fließt kaum noch Strom durch den rechten pnp, an R3 fällt wenig Spannung ab, und der FET schaltet weitgehend durch, weil sein U_GS gegen 5V geht. Wenn die Emitterspannung rechts größer ist als links (die ideale Diode also sperren soll), dann leitet der rechte pnp etwas stärker als der linke. Das U_GS am FET wird kleiner, der Spannungsabfall am FET größer. Das verstärkt sich wieder soweit bis der linke pnp fast völlig sperrt und der rechte pnp fast völlig durchschaltet. Dann liegen an R3 fast die vollen 5V an, die U_GS des FET geht gegen Null und der FET sperrt komplett. Insgesamt wirkt der FET also wie eine annähernd ideale Diode, die Strom von links nach rechts mit wenig Spannungsabfall durchschaltet, von rechts nach links aber keinen Strom fließen lässt.
Tino K. schrieb: > Also die > Funktion ist klar, elektronische Diode aber warum und wieso das dann so > ist, ist mir schleierhaft. Falls jemand das kurz erklären könnte wäre > ich ihm dankbar. Es geht mir primär um den Doppeltransistor... Ich nehme an, du kennst die einfache Variante 'Verpolschutz' mit einem pMOSFET? Diese macht nur Schutz vor Verpolung, sperrt also erst, wenn die Eingangsspannung tatsächlich ein negatives Vorzeichen bekommt. Die gezeigte vom RasPi wirkt eher wie eine ideale Diode. Sobald die Eingangsspannung geringer wird als die Spannung am Ausgang (weil z.B. gehalten durch den C1 oder durch eine Spannung eines Netzteils), dann sperrt diese, verhindert also eine Rückspeisung in Richtung J1. Es reichen bereits wenige 10mV Unterschied zwischen D und S. Die beiden Transistoren stellen fest, auf welcher Seite des FET mehr Spannung vorhanden ist und 'schalten' dann um. Das geht auch mit zwei Einzeltransistoren, wobei ein Doppeltransistor den großen Vorteil hat, dass die thermischen Eigenschaften und die jeweilige UBE der beiden Transistoren recht gleich ist. Dann braucht man sich keine Gedanken um die thermische Kopplung beider Transistoren und deren Gleichheit zu machen. Es wirkt also wie eine normale Diode mit UF≈100mV. Sie hat allerdings den Nachteil, dass sie einen geringen Ruhestrom braucht, damit nicht optimal ist bei Batterieversorgung.
.... ideale Diode mit LTspice Simulation :-) https://www.electronicsforu.com/electronics-projects/simulate-mosfet-based-ideal-diode und zum selber "herstellen" mit PCB Layout :-) https://www.microfarad.de/blog/the-ideal-diode/
HildeK schrieb: > Die gezeigte vom RasPi wirkt eher wie eine ideale Diode. Sobald die > Eingangsspannung geringer wird als die Spannung am Ausgang (weil z.B. > gehalten durch den C1 oder durch eine Spannung eines Netzteils), dann > sperrt diese, verhindert also eine Rückspeisung in Richtung J1. Es > reichen bereits wenige 10mV Unterschied zwischen D und S. Mir geht es gerade so, dass ich die Funktionsweise zwar verstehe (oder zumindest denke sie zu verstehen), aber nicht den Sinn dahinter. Der MOSFET leitet doch sowieso nur in eine Richtung. Und wenn ich ihn gleich über den 47k auf Masse lege, dann schaltet er in Richtung Raspi voll durch. Oder übersehe ich gerade was?
Dietmar S. schrieb: > Oder übersehe ich gerade was? Lese doch was Achim geschrieben hat. Die beiden Transistoren sind der Komparator... Damit wird am FET DRAIN und SOURCE verglichen. Achim S. schrieb: > Insgesamt wirkt der FET also wie eine annähernd ideale Diode, die Strom > von links nach rechts mit wenig Spannungsabfall durchschaltet, von > rechts nach links aber keinen Strom fließen lässt. Gruss D. T.
Dietmar S. schrieb: > Mir geht es gerade so, dass ich die Funktionsweise zwar verstehe (oder > zumindest denke sie zu verstehen), aber nicht den Sinn dahinter. Der > MOSFET leitet doch sowieso nur in eine Richtung. Und wenn ich ihn gleich > über den 47k auf Masse lege, dann schaltet er in Richtung Raspi voll > durch. Oder übersehe ich gerade was? Nein, der MOSFET leitet in beide Richtungen, wenn er eingeschaltet ist! Solange die Eingangsspannung über einem Mindestwert ist, ist UGS groß genug, dass der FET leitet und wenn dann 'hinten' mehr Spannung aus einer anderen Quelle anliegt (Netzteil) als vorne (z.B. USB-Anschluss), wird zurück gespeist. Diese Schaltung verhindert das.
HildeK schrieb: > Nein, der MOSFET leitet in beide Richtungen, wenn er eingeschaltet ist! So komisch es jetzt klingt, ich hatte mich noch nie nicht mit Mosfets beschäftigt. Mein Halbwissen erschüttert mich gerade etwas... Dann verstehe ich natürlich den Sinn der Schaltung.
Ich weiss, ist schon was her, aber ich hab da noch eine Frage zu dieser Schaltung. Was passiert eigentlich wenn an beiden Seiten eine exakt gleiche Spannung anliegt?
Noob A. schrieb: > Ich weiss, ist schon was her, aber ich hab da noch eine Frage zu > dieser > Schaltung. > Was passiert eigentlich wenn an beiden Seiten eine exakt gleiche > Spannung anliegt? Was denkst Du? Auch nach drei Jahren wird da kein Strom fliessen. weder in die eine, noch in die Andere Richtung. BTW: bin durch Zufall über den Beitrag gestolpert. Habs gleich mal abgekritzelt. Sowas in der Art wurde bei den älteren GPS-Modulen als Antennstromlfusserkennungsdingsmimik vorgschlagen. Mit Shunt, statt FET und Arbeitswiderstand an einen der Kollektoren..
Oh Mann ... manchmal setzt wohl das Hirn komplett aus :/ Danke für die Aufklärung ich geh mich dann mal schämen
Dietmar S. schrieb: > Mein Halbwissen erschüttert Etwas Offtopic ... Brauch man um einen Halbleiter zu verstehen Halbwissen? ;-)
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