Ansteuerung MOSFET über Koppelkondensator

Wozu das ganze?

Alexander M. schrieb:

Kann sowas Probleme geben?

Woher sollen wir das wissen, wenn Du alle wirklich wichtigen Informationen weglässt. Z.B. wie ist der Spannungsverlauf von DUE_SS_IN_2? Wie ist der Innenwiderstand der Quelle bzw. welchen Maximalstrom hält diese aus? Was ist im Lastkreis des MOSFETs?

und: H.Joachim S. schrieb im Beitrag #7357857:

Wozu das ganze?

Alexander M. schrieb:

Wie berechne ich hier ...

Mit LTspice.

Georg M. schrieb:

Alexander M. schrieb:

Wie berechne ich hier ...

Mit LTspice.

Eigentlich traurig, aber heutzutage... Ich hab' mal die Werte eingesetzt, die auf meiner Platine sowieso drauf sind. Das Hauptproblem dürfte sein, dass der FET keine Hysterese hat und sanft einschaltet. Im Bild sieht man nur einen Zacken, im wirklichen Leben wird das schlimmer aussehen.

Alexander M. schrieb:

Durch Toggeln an DUE_SS_IN_2 baut sich eine Spannung am Gate vom MOSFET auf und dieser schaltet.

Die 470pF bilden mit den 100nF einen kapazitiven Spannungsteiler. Es ist also ein sehr hoher Spannungsimpuls notwendig damit der MOSFET leitend werden kann. Steht eine so hohe Spannung überhaupt zur Verfügung? -und kann die Schottky-Diode diese hohe Spannung überhaupt sperren?

Alexander M. schrieb:

Siehe Anhang.

2. Der max. Strom vom uC (DUE_SS_IN_2) beträgt 20mA. Angenommen C45 + C48 haben im 1. Moment einen KS: I_uC = (3.3V - U_Shottky) / 22Ohm = 136mA --> höher als 20mA. Kann sowas Probleme geben? Müsste R72 höher dimensioniert werden?

Die meisten IOs von Mikrocontrollern bzw. allgemein CMOS ICs begrenzen den Strom schon intern.

Hans schrieb:

Die 470pF bilden mit den 100nF einen kapazitiven Spannungsteiler. Es ist also ein sehr hoher Spannungsimpuls notwendig damit der MOSFET leitend werden kann.

Nö. Das ist eine Ladungspumpe.

von Alexander M. schrieb:

Bei einem konstanten Signal schaltet der MOSFET nicht mehr.

Doch, der ist dann ausgeschaltet. Mit konstanten Signal meinst du warscheinlich eine Gleichspannung. Das ist eine HF-Detektorschaltung (Spannungsverdopplungsgleichrichter). Die schaltet bei vorhanden sein von HF den MOSFET durch, ansonsten aus. C48 und R57 bestimmen wie träge das ganze funktioniert.

H.Joachim S. schrieb:

Wozu das ganze?

Die Idee war hier, sicherzustellen, dass der uC auch wirklich funktioniert und nicht von außen z. B. eine Gleichspannung anliegt. Wird das üblicherweise nicht so gemacht?

M.A. S. schrieb:

Alexander M. schrieb:

Kann sowas Probleme geben?

Woher sollen wir das wissen, wenn Du alle wirklich wichtigen Informationen weglässt. Z.B. wie ist der Spannungsverlauf von DUE_SS_IN_2? Wie ist der Innenwiderstand der Quelle bzw. welchen Maximalstrom hält diese aus? Was ist im Lastkreis des MOSFETs?

und: H.Joachim S. schrieb im Beitrag #7357857:

Wozu das ganze?

Spannungsverlauf ist ein Rechtecksignal vom uC (1, 0, 1, 0, ...). Max. Spannung: 3.3V (STM32) Max. Strom pro Pin: 20mA

Warum ist der Lastkreis notwendig?

Alexander M. schrieb:

Die Idee war hier, sicherzustellen, dass der uC auch wirklich funktioniert und nicht von außen z. B. eine Gleichspannung anliegt. Wird das üblicherweise nicht so gemacht?

Was für eine extrem kritische Schalthandlung soll denn damit erfolgen?

Bauform B. schrieb:

Georg M. schrieb:

Alexander M. schrieb:

Wie berechne ich hier ...

Mit LTspice.

Eigentlich traurig, aber heutzutage... Ich hab' mal die Werte eingesetzt, die auf meiner Platine sowieso drauf sind. Das Hauptproblem dürfte sein, dass der FET keine Hysterese hat und sanft einschaltet. Im Bild sieht man nur einen Zacken, im wirklichen Leben wird das schlimmer aussehen.

Danke!

Der R1 ist hier auf 2k7. Der Grund ist hier, um den max. Strom vom Pin zu begrenzen, stimmt das?

Falk B. schrieb:

Alexander M. schrieb:

Siehe Anhang.

2. Der max. Strom vom uC (DUE_SS_IN_2) beträgt 20mA. Angenommen C45 + C48 haben im 1. Moment einen KS: I_uC = (3.3V - U_Shottky) / 22Ohm = 136mA --> höher als 20mA. Kann sowas Probleme geben? Müsste R72 höher dimensioniert werden?

Die meisten IOs von Mikrocontrollern bzw. allgemein CMOS ICs begrenzen den Strom schon intern.

Ah okay, danke! Da muss ich nochmal genauer nachschauen, ob das meiner auch macht.

Falk B. schrieb:

Alexander M. schrieb:

Die Idee war hier, sicherzustellen, dass der uC auch wirklich funktioniert und nicht von außen z. B. eine Gleichspannung anliegt. Wird das üblicherweise nicht so gemacht?

Was für eine extrem kritische Schalthandlung soll denn damit erfolgen?

Ausschalten einer Spannungsversorgung eines Motorcontrollers bei einem Fehler.

Nochmal die Frage: Wird das üblicherweise nicht so gemacht?

Anmerkung: Die Ladungspumpe hab ich hier übersehen.

Alexander M. schrieb:

Durch Toggeln an DUE_SS_IN_2 baut sich eine Spannung am Gate vom MOSFET auf und dieser schaltet. Bei einem konstanten Signal schaltet der MOSFET nicht mehr.

Das "Problem" ist, daß ein MOSFET nicht "schaltet". Das ist ein zutiefst analoges Bauteil. Die Gatespannung steigt und vor allem fällt recht langsam. Entsprechend langsam wird der Drainstrom des MOSFET ansteigen bzw. abfallen. Je nachdem was du mit dem MOSFET schalten willst, wird er beim Umschalten eventuell überlastet.

Alexander M. schrieb:

H.Joachim S. schrieb:

Wozu das ganze?

Die Idee war hier, sicherzustellen, dass der uC auch wirklich funktioniert und nicht von außen z. B. eine Gleichspannung anliegt. Wird das üblicherweise nicht so gemacht?

Üblicherweise wird das mit einem Watchdog gemacht. Die meisten µC haben den schon an Bord. Das Prinzip ist das gleiche: das Programm muß innerhalb eines konfigurierbaren Intervalls jeweils eine Funktion aufrufen. Sonst gibt es einen Reset.

Wenn man das extern machen muß, verwendet man ein retriggerbares Monoflop dafür. Oder einen Reset-Controller mit eingebauter Watchdog-Funktion. Auch bekannt als /µP Supervisor/.

Danke für die super Hilfe! Da muss ich meine Schaltung vielleicht nochmal überdenken.

Alexander M. schrieb:

Nochmal die Frage: Wird das üblicherweise nicht so gemacht?

Kann man schon so machen, ist halt recht "Old School", funktioniert dafür aber auch, wenn z.B. ein Kabel abgesteckt wird.

Hatte das mal vor Ewigkeiten ähnlich am Spaltentreiber-Modul einer LED-Matrix verbaut. Da wurde dann der Enable-Eingang vom 74HC238 abgeschaltet, wenn der µC die Spalten nicht mehr schnell genug weitergeschaltet hat, und damit das Durchbrennen der LEDs verhindert.

von Alexander M. schrieb:

Ausschalten einer Spannungsversorgung eines Motorcontrollers bei einem Fehler.

Also soll das eine Watchdogfunktion werden?

https://de.wikipedia.org/wiki/Watchdog

Alexander M. schrieb:

Der R1 ist hier auf 2k7. Der Grund ist hier, um den max. Strom vom Pin zu begrenzen, stimmt das?

Ja. Auch wenn die meisten uC-Ausgänge kurzschlussfest sind. Der hohe Strom muss ja irgendwo herkommen und die üblichen 100n an der uC-Versorgung sind etwas wenig für den Zweck. Also beeinflusst die Stromspitze mit steilen Flanken die halbe Platine. Nicht nur auf den 3.3V, auch auf GND; durch den kleinen Kondensator fließt ja Wechselstrom. Analoge Funktionen /im/ uC werden noch stärker gestört.

Ja, oft merkt man das nicht. Aber um einen einzigen Widerstand zu sparen riskiere ich es nicht. In manchen Datenblättern findet man auch eine Bemerkung, dass die Transistoren im uC bei so einer Misshandlung abnutzen. Ich weiß nicht, ob das ein besonderer Effekt ist, oder nur das übliche: je höher die Temperatur, umso kürzer die Lebensdauer.