Ich hab mal wieder ein Problemchen, möchte den EN Eingang meines heißgeliebten DC-DC-Buckconverters einschalten. Normalerweise geht das mit Klemme 15, aber ist wohl nicht in jedem Fahrzeug verfügbar. Nun habe ich stattdessen ein 5V Signal zum testen angeklemmt, aber es funktioniert nicht. Jetzt muss ich mit möglichst wenig Bauteilen die Trägerplatine ergänzen.
Der hat einen festen Spannungsteiler 100k/33k den könnte ich ändern, damit wäre das Problem schon gelöst. Nur setze ich auf Modulbauweise, der Buckconverter soll steckbar und austauschbar sein.
Ich hab im Simulator bisschen rumgespielt und komme auf 3x NPN Transistoren und 5x Widerstände, um ein Relais zu ersetzen.
Quizfrage für den kommenden Freitag - wer schafft es mit weniger Bauteilen? Frank K. (fchk) hat mir schon 595-SN74LVC2T45DCUR rausgesucht, die hätte ich zur Verfügung. Der Spannungsteiler für den EN ist fix gegeben und nicht änderbar. So ab 6V anliegend schaltet das Modul ein.
Ganze 4 Bauteile sind nötig, um mit den 5V die 12V auf den Teiler am Ausgang zu schalten. Ein npn mit Emitterwiderstand und in dessen Kollektorleitung zu den 12V ein weiterer Widerstand und darüber die B_E-Strecke eines pnp dessen Kollektor der Ausgang ist. Fertig.
Ganze 4 Bauteile sind nötig, um mit den 5V die 12V auf den Teiler am
Ausgang zu schalten. ....
Wenn der NPN "voll" durchschaltet, fließt ca. 1 mA Kollektorstrom. Ungefähr derselbe Strom fließt auch durch den Kollektorwiderstand. Damit bekommt die BE-Diode des PNP eine Spannung von ca. 4,3 V in Durchlassrichtung. Frag mal die KI, was der PNP dazu sagt.
Wenn der NPN "voll" durchschaltet, fließt ca. 1 mA Kollektorstrom.
Ungefähr derselbe Strom fließt auch durch den Kollektorwiderstand. Damit
bekommt die BE-Diode des PNP eine Spannung von ca. 4,3 V in
Durchlassrichtung. Frag mal die KI, was der PNP dazu sagt.
Dazu muss ich keine KI fragen, aber du solltest das tun.
Der npn liefert ca. 1mA nach "oben" zum pnp und mehr Strom kann auch nicht in die Basis-Emitter-Strecke fließen. Das ist für den pnp ein vollkommen unkritischer Basisstrom. An der B-E-Strecke können gar keine 4,3V auftreten.
Wenn am Eingang 5V anliegen dann wird der npn aufgesteuert und es fließt ein Basisstrom und infolge dessen ein Kollektor-Emitterstrom. Die Spannung über dem Emitterwiderstand steigt nun soweit an, daß sich ein Gleichgewicht zwischen der Ube des npn (~0,7V) und der Spannung über dem Emitterwiderstand (~4,3V) einstellt. Die Schaltung arbeitet also als Konstantstromquelle.
Der Emitterwiderstand begrenzt den Basisstrom immer auf weniger als 1mA, selbst dann wenn gar kein Kollektorstrom fließen kann.
Vom Strom in der BE-Strecke habe ich kein Wort gesagt.
Wenn du 4,3V an die B-E-Strecke eines Bipos anlegen willst, musst du einen Strom im Kiloampere-Bereich in die Basis schicken. Die B-E-Strecke ist im Grunde nur eine einfache Diode in Flußrichtung, da bestimmt der durchfließende Strom die Spannung am pn-Übergang.
Und je nachdem wie man "Bauteil" definiert reicht auch eins.
In dem Fall ja, ein Pegelwandler würde es auch tun. Wie verschalte ich den NSBC114EP?
Habe es nun mit 2x NPN und 3x Widerständen hingekriegt. PNP oder Mosfet geht auch aber muss ich bestellen, BC847 habe ich als SOT23 von (soul_eye) bekommen.
Wie habe ich das Datenblatt des MP4560 zu verstehen, was ist mit EN Up Threshold (max) 1,7V gemeint?
Auch wenn jetzt viele meckern werden und sagen, dass ein Optokoppler an dieser Stelle nicht Not tut, aber immerhin habe ich es dadurch mit nur zwei Bauteilen geschafft.
Es müsste ja auch ein Mosfet reichen, aber wenn da Widerstände dazu kommen, warum dann nicht einen Gate Treiber als Pegelwandler missbrauchen? Gut ich brauch High side, aber sollte doch prinzipiell funktionieren? Das wäre dann nur ein Bauteil.
Auch wenn jetzt viele meckern werden und sagen, dass ein
Optokoppler an
dieser Stelle nicht Not tut, aber immerhin habe ich es dadurch mit nur
zwei Bauteilen geschafft.
😊
Ich weiß ja nicht, wie in Deinem Paralleluniversum gezählt wird, aber in meinem Universum zählt man da vier Bauteile.
Auf dem MP4560 Board ist der Spannungsteiler aus 100k und 33k bereits fertig mit drauf. Deswegen darf man diese beiden Widerstände nicht mehr mitzählen.
Trotzdem richtig den Spannungsteiler im Schaltplan mit einzuzeichnen, damit Klarheit herrscht über die "Last" die dran hängt.
Arno hat die Aufgabenstellung perfekt gelöst, weniger Transistoren geht nicht.
Die Lösung mit dem Optokoppler finde ich auch gut. Die Isolation ist an der Stelle sogar wichtig, da nur die High Side zugänglich ist und der Schalter auf dem Vbat Potential liegt.
Deswegen hat die MOSFET Lösung auch zwei MOSFETs.
Mich würde noch interessieren wie man das genannte Transistorarray miteinander vertüdelt, das hab ich noch nicht hingekriegt.
Mein Favorit ist bisher der Gate Treiber für 40 Cent. Bestellt wird am Montag.
Mich würde noch interessieren wie man das genannte Transistorarray
miteinander vertüdelt, das hab ich noch nicht hingekriegt.
Der PUM-D20 hat sogar schon die Widerstände fertig in seinem SOT363 Gehäuse vertüdelt. Damit fällt der gesamte äußere Widerstandsbeschaltungstüdelkram wech.
Man muss jetzt nur noch die äußeren Pins miteinander vertüdeln, dann hat man am Ende nur noch ein einziges Bauteil.
Okay jetzt sind es 11.97V war wohl mit 430°C Lötkolben zu heiß gelötet. Hab es nun im zweiten Versuch mit 183°C Lötpaste und Heißluft auf eine Adapterplatine gelötet die ich gefunden habe. Funktioniert.
Ich habe auch noch mal Widerstände gemessen, zwischen Pin 1+2 bzw. 4+5 sind es 4k5. Bei dem Verhunzten messe ich gar nichts, der ist im wahrsten Sinne des Wortes durchgebrannt.
Normalerweise löte ich auch mit Lötkolben nie so heiß, aber Stiftleisten werden nicht so schnell warm.
Im laufenden Betrieb sind es sogar nur 2k2, weil R2 parallel zur BE-Strecke hängt und dadurch keinen wesentlichen Einfluss mehr auf die Eingangsimpedanz hat.
Falls das zu niederohmig sein sollte, nimmst du lieber eine andere Variante, z.B. die Variante mit 10k oder 22k Widerständen, um den Eigenstromverbrauch gering zu halten.
Vermutlich gäb's noch andere wenn man weiß wie man danach suchen muss.
Darf man nun eigentlich die Schaltung als Pegelwandler bezeichnen, im Prinzip sollte man so doch den Vout Pegel mit beliebigen Vin Pegel auf VCC Wunschpegel anheben können? Ist die Frage wie schnell das ist.
Dank R2 wird die Basis-Emitterkapazität zügig ausgeräumt und das ist schon ziemlich schnell und wenn du im MHz-Bereich arbeiten möchtest, dann solltest du doch besser bei einem R2 von 2k2 bleiben und R2 lieber nicht auf 10k erhöhen. Durch 10k wird der Pegelwandler etwas langsamer.
Wollte unbedingt vor dem Urlaub noch die Testplatine fertig machen.
Der PUM-D20 passt natürlich nicht auf den Footprint. Also drei Beinchen in der Luft und Vin mit Vout gekreuzt. Ich sehe nicht mehr was ich mache, nur mit Handykamera kann ich hinterher kontrollieren.
Die Platine sieht hinterher immer aus wie Sau, hab nix zum reinigen.
Funktionieren tut es, der Buckconverter lässt sich schalten. Werde es mit Heißkleber verstecken dann sieht es nicht ganz so hässlich aus.
Allerdings. Es kommt auch noch auf die Dauer des Lötvorgangs an. Das Flussmittel zischt bei 430°C nur einmal ganz kurz und ist dann weg (oder die Verbrennungsrückstände als schwarze Krümel an der Lötspitze).
Das Flussmittel klebt wie sau, aber das ist gut zum fixieren. Hab nur Bremsenreiniger da, oder Nagellackentferner. Hab den Footprint ausgetauscht, nächste Platine wird ordentlich.
Und was hat dich diesmal zu diesem Unfug getrieben?
Die Stiftleisten werden mit 350°C Lötkolben nicht richtig warm, wenn man schnell und viele Stiftleisten einlöten will muss das bissl heißer. Hatte mir die Temperatur im Kopf für Stiftleisten abgespeichert, nicht nachgedacht.
... nämlich um (a) innerhalb weniger Dutzend ns eine Gate-Spannung auf- und abzubauen und (b) über die Undervoltage-Protection die angeschlossenen MOSFETs vor undefinierten Ansteuerpegeln zu schützen.
Beides brauchst Du nicht (hier geht es höchstens um ms nicht ns), aber (a) bringt Dir reichlich Transienten ins System, die bei unzureichender Abblockung auch mal für einige ns Spannungseinbrüche bescheren können. Und das bringt wiederum gerne (b) zum Ansprechen - was für den Anwendungszweck des ICs essentiell ist, für Dich aber eher nur lästig.
Wenn Dir ein einfacher Transistorschalter wegen mangelndem Selbstschutz nun also nicht reichen sollte, gibt es auch zahlreiche automotive-qualified Rundum-Sorglos-Smart-High-Side-Powerswitch-ICs, die genau für Deinen Anwendungsfall entworfen wurden, z.B. BTS462 oder seine Artgenossen.
Ja das war das Problem, die KI hat mich auch darüber aufgeklärt, nur eben erst hinterher. Es fehlt wohl einiges an Hühnerfutter damit sich das IC ordnungsgemäß zweckentfremden lässt, damit scheidet es aus.
