mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik MOSFET antiseriell als analoger Wechselstromschalter


Autor: Jochen Dolze (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

ich versuche einen analogen Schalter für Wechselströme zu bauen, der 20V 
und 3A schalten kann. Ausser, das man dafür 2 N-Kanal MOSFET antiseriell 
zusammenschalten muss habe ich leider keine Infos (Gate-Ansteuerung bzw. 
Schaltplan) für sowas gesehen.

Bis jetzt habe ich also die Gates und die Sources der zwei IRF3803 
zusammengeschaltet und die Drains sind jeweils Ein- und Ausgang des 
Signals.

Einen ICL 7667 habe ich auch noch und einen AVR ;)

Bei einem ersten Test habe ich die beiden Ausgangskanäle des ICL 7667 
einfach zusammengefasst an die Gates angeschlossen.  Die Eingänge wurden 
zusammengefasst an Masse einer 5VDC Spannungsversorgung verbunden, die 
von einem 18VAC Trafo gespeist wurden. Die 18VAC vom Trafo habe ich nun 
auch über die Drains der MOSFETs geschleift und am Ausgang ein Lämpchen 
angeschlossen.

Beim Messen ergab sich, das von den 19,5VAC vom Trafo nur noch 11,5VAC 
ankamen. Das es einen Spannungsabfall gibt ist mir bekannt, aber 
irgendwas muss nicht passen.

Wie muss die Ansteuerung der Gates nun aussehen?

Gruß

  Jochen

Autor: Jochen Dolze (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Anbei mal meine Schaltung. Oben ist nur die Spannungsversorgung zu 
sehen, unten die zwei Mosfets. Wie geht es aber nun bei X5-1 weiter?

Gruß

  Jochen

Autor: Matthias (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich würde es mal so probieren.
Source der beiden FETs ist bezugspotential für die Gates, deshalb eine 
galv. getrennte Spannungsversorgung (zB 10..15V) und Ansteuerung über 
Optokoppler.

Die in Bild stehenden Typen wurden willkürlich aus der Lib gewählt.
Blockkondensatoren an dem Gatter.. wurden weggelassen..

Schaltung ist nicht getestet, sollte aber gehen.
Beide FETs werden durchgesteuert, sobald die LED im Optokoppler 
angesteuert wird.

Autor: Jochen Dolze (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Matthias,

danke für den Schaltungsvorschlag. Leider sind die DC/DC-Wandler recht 
teuer (>5 Euro).

Was ist den IC1P?

Gruß

  Jochen

Autor: Matthias (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
das ist die spannungsversorgung für das gatter..

Autor: Mandrake (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Viel zu kompliziert.

Nimm doch einfach einen Brückengleichrichter, hänge einen N-Kanal-Mosfet 
zwischen Plus und Minus (Gleichrichterausgang) und schalte das ganze mit 
den Wechselspannungsanschlüssen der Brücke in deinen 
Wechselstromarbeitskreis.

Versuche mal eine Skizze:

          (AC)
          |
          |
    Verbraucher (AC)
          |
          |
      ----------
     |          |
     -          V
     A          -
     |          |
      -- FET ---
     |          |
     V          -
     -          A
     |          |
      ----------
          |
          |
         (AC)


Autor: Power (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wieso benutzt du kein Solid-State-Relais?
Das S202S02 kann 8A, 20V AC sollten da auch kein Problem sein. Die 
Ansteuerung kann direkt vom µC erfolgen, nur einen 470 Ohm-Widerstand in 
Reihe schalten.

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Solid State-Relais haben einige Volt Spannungsabfall über dem Triac. Das 
mag bei 230V nicht stören, bei 20V eventuell schon. Außerdem werden sie 
bei 3A schon merklich warm, so daß man kühlen muß. Von einem analogen 
Schalter (so wie es gewünscht war) kann hierbei aber auch keine Rede 
mehr sein. Je nachdem, was der Jochen nun machen will, könnte vielleicht 
ein Leistungs-OV helfen. z.B. der TDA 2050 oder ähnliche Vertreter.

Autor: Matthias (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ Mandrake (Gast):

Ja, das ist aufwändig,
hat aber keine galvanische Verbindung zwischen Steuerteil und 
Leistungsteil.
Der ist bei dir immer da, und kann u.U. Probleme machen

Autor: jens (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Oder ein Photovoltaic Relais? z.B. PVN012APbF

Autor: Jochen Dolze (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Power, @Jens

Leider brauche ich Ab- und Anschaltzeiten von 26us bis 30us. SSR, 
Photomos oder Reedrelais haben alle Schaltzeiten von 0,5ms bis 2ms. Ob 
ich das überhaupt so schnell schalten werden kann ist mir nicht bekannt.

@Mandrake

Das sieht gut aus. Ich werde mal eine Schaltung entwerfen zur 
Begutachtung hier im Forum, denn durch Try and Error sind mir schon ein 
oder zwei IRF3803 abgeraucht...

Gruß

   Jochen

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
IRF3803? Sicher?
Ich frag ja nur, weils mich interessiert hat. Kann aber besagten Typ 
nicht finden...

xlr.

Autor: Jochen Dolze (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Axel

Vertippt, es muss IRL3803 heissen.

Gruß

  Jochen

Autor: Mathias (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo!

Habe das selbe Problem wie Jochen bei zwei antiseriell geschaltenen 
Mosfets. Und zwar müsste auch bei mir der Steuerteil vom Leistungsteil 
galvanisch getrennt sein!

Die Bauteilkosten für den Steuerteil sollten aber 0.5-1€ nicht 
übersteigen.

D.h. Lösungen mit zusätzlichem DC DC Wandler fallen schon mal flach.

Leider habe ich auch keinen Optokoppler gefunden, welcher einen direkten 
Spannungsausgang bietet. (Spannung müsste ja dann ähnlich wie bei den 
Photo Mos Relais erzeugt werden!?)

Eine Alternative wären dann noch die Digitalen Isolatoren( ADUM.. etc.), 
nur diese sind ja auch nicht unter einem Euro zu bekommen.

Gibt es sonst nicht noch eine einfache Lösung für mein Problem?

Fertige Photo Mos ICs kann ich leider auch nicht verwenden ( RDSON, 
Strom, Preis).

lg

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@  Mathias (Gast)

>Die Bauteilkosten für den Steuerteil sollten aber 0.5-1€ nicht
>übersteigen.

Wieviel Millionen willst du denn davon bauen?

>D.h. Lösungen mit zusätzlichem DC DC Wandler fallen schon mal flach.

Aber dur brauchst eine Hilfsstromversorgung.

>Leider habe ich auch keinen Optokoppler gefunden, welcher einen direkten
>Spannungsausgang bietet.

Gibt es, für MOSFETs. Kosten aber deutlich mehr als 1 EUR.

> (Spannung müsste ja dann ähnlich wie bei den Photo Mos Relais erzeugt werden!?)

Nöö, die brauchen eine galvanisch getrennte Hilfsversorgung.

>Gibt es sonst nicht noch eine einfache Lösung für mein Problem?

Wahrscheinlich nicht. Ist ja auch nicht ganz trivial.

MfG
Falk

Autor: Frank (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Blöde Frage, aber könnte man die UGS für die Mosfets nicht über eine 
Stromkompensierte Drossel bereitstellen?

Also quasi eine Stromkompensierte Drossel als Trafo missbrauchen:

http://www.we-online.de/katalog/de/we/katalog/inde...

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@  Frank (Gast)

>Also quasi eine Stromkompensierte Drossel als Trafo missbrauchen:

Wäre denkbar, vor allem bei deinen geringen Spannungen.

MFG
Falk

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Du kannst doch aus den sowieso vorhandenen 20Volt (im ausgeschaltetetn 
Zustand überm FET anliegend) etwas abzweigen, gleichrichten, puffern 
usw. und hast schonmal ein "VCC" für deinen Leistungsteil. Als 
Optokkoppler nimmst Du einen TLP250 und steuerst damit die Fets an.
Also so würde ich das evtl. machen.

Viele Grüße
Axelr.

Autor: Bernhard G. (thisamplifierisloud)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn ich mir Schaltung ansehe und die geforderten Ein-und 
Ausschaltzeiten,
wird das nix, wenn Du vor dem Gleichrichter schaltest.
Die Spule und der Kondensator am Ausgang machen das so träge, daß Du 
auch mit nem relais schalten könntest.

Ich tät die fertige Spannung am Ausgang schalten. Ist einfacher,
billiger, und viel schneller.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.