Liebe Leute
Folgende Frage bewegt mich für eine aktuelle Schaltung:
In einer Schaltung mit 12V Gleichspannung wird eine
Glühlampe über einen Mosfet per AVR-Prozessor geschaltet
und per PWM gedimmt.
Es handelt sich momentan um einen BUZ10L
-Source an Masse
-Drain zur Lampe (andere Lampenseite an +12V)
-Gate über Widerstand zum Prozessor.
Klappt alles wunderbar, keine Probleme, Mosfet kühl und zufrieden.
FRAGE:
Nun liegt ja der Mosfet aber mit DRAIN direkt an der Lampe
und wenn die Lampe entnommen/gewechselt wird, berührt der Anwender
unweigerlich mit den Fingern direkt den DRAIN des Mosfet.
Wegen der Bauart der Lampe (z.B. Soffitte) ist das mechanisch
nicht vermeidbar.
Welche Schaltungsmassnahmen sind nun erforderlich, um den
Mosfet vor eventuell an der Person befindlicher statischer
Überspannung zu schüzten, und zwar möglichst zuverlässig?
Danke für alle Hinweise!
Gruss
Jochen Müller
@ Jochen
Kannst ja zwischen Drain und Masse einen kleinen Elko löten, solltest du
aber eh dran haben.
Die Spannung bricht an dem C recht schnell zusammen.
@g24:
Oki, danke für den Tipp.
Den BUZ11-L, hatte ich auch nur erstmal zum Test genommen, weil da hier
noch einige liegen.
Was wäre denn so eine gängige Alternative für folgende Wünsche:
- 12-20Volt, min. 3 Amp, 20 Watt
- "logic-level", direkt per portbit steuerbar
- RDSon niedrig, natürlich will ich möglichst wenig Verluste
- TO92 oder gerne auch SMD (d2pac?)
- gängig und für Neuentwicklungen
- Frequenzbereich max.200Hz nötig (HERTZ, nicht KILOHERTZ)
@defender:
Danke auch an Dich.
Welche Kapazität und welche Spannungsfestigkeit würde Dir denn da so
vorschweben?
Gruss
Jochen Müller
Das Human Body Model geht von 150pF/1.5KOhm aus.
Bei z.B. 3kV entspricht dies 0.45mJ und einem theor. Spitzenstrom von
2A.
Ein IRLZ34N z.B. ist für den Single Pulse Avalanch Betrieb mit max 45mJ
zugelassen. Dieser Wert gilt zwar streng genommen nur für eine induktive
Entladung, aber zeigt doch in etwa, dass von dieser Seite keine Gefahr
droht.
Die DS Strecke wird ja nicht primaer durch hohe Spannung geschädigt,
diese wird ja im Avalanche Fall auf die Durchbruchsspannung begrenzt,
sondern durch den mit dem Durchbruch einhergehenden Energieeintrag.
Bleibt also noch die GS Strecke. Der IRLZ34N z.B. hat schon integrierte
Zener Dioden zwischen GS und ist damit bis 2kV ESD geschützt. Bei
anderen kann man etwas entsprechendes verbauen.
Nur wenn man befürchtet dass durch ein ESD Puls am Drain eine
Überspannung an GS erzeugt wird, so muss man sich auch Gedanken darüber
machen, dass der EM Puls auch in alle anderen Teile der Schaltung
einkoppelt.
Ich sehe das auch so, die DS-Strecke schädige ich wenn ein haufen Strom
rüber fließt und sie zu stark erwärmt wird.
Das Gate sollte man schon absichern.
Zwischen Drain und Masse sind öfters einen kleiner Kondensator und einen
Widerstand in Reihe geschaltet. (auf den Mainboards)
D --------
| |
| _|_
| | |
| | | 100..1000 Ohm
| |___|
| |
| === 10..100nF
| |
S---------
(ist mir nur mal aufgefallen)
Das Gate brauchste in der Schaltung nicht sichern, denn es hängt ja am
Ausgang des AVR, und ist somit automatisch sicher vor Überspannung. Nur
wenn der Mosfet mit offenem Gate rumhängt, sollte man sich um
Überspannungsschutz am Gate Gedanken machen (wobei Leistungs-Mosfets
durch ihre relativ hohe GS-Kapazität ohnehin nicht so gefährdet sind wie
Kleinleistungs-Mosfets).
Ansonsten brauchste bei dem anvisierten Zweck keine Schutzschaltung -
die DS-Strecke wird ausreichend durch den Avalanche-Effekt geschützt
(zumindest für Energien die Kupfer Michi erwähnte). Auch wenn der
Avalanche-Effekt im Datenblatt nicht ausrücklich erwähnt ist, ist er
doch immer vorhanden bei solchen Mosfets.
Wenn du ganz sicher gehen willst: Verwende anstelle des Mosfets einen
Profet (oder wie auch immer die von verschiedensten Herstellern heißen).
Die haben Schutzschaltung für nahezu jeden Fehler eingebaut, den man an
einem Mosfet machen kann.
Kupfer Michi schrieb:
> Bleibt also noch die GS Strecke. Der IRLZ34N z.B. hat schon> integrierte Zener Dioden zwischen GS ...
Das habe ich schon öfter gelesen, aber noch nie einen Hinweis darüber
in einem Datenblatt gefunden. Wo steht denn das? Habe ich Tomaten auf
den Augen?
Was ebenfalls gegen das Vorhandensein der Z-Dioden spricht, ist die
Tatsache, dass die Gateladung des IRLZ34N bei offenem Gate bisweilen
Stunden (und noch länger) braucht, um abzufließen. Eine Z-Diode würde
die Gatekapazität doch sicher viel schneller entladen. Oder sind die
Z-Dioden so hochwertig, dass man ihren Sperrstrom in diesem
Zusammenhang vernachlässigen kann?
Z-Dioden an der Gateleitung habe ich schon gesehen. Ich bin mir
allerdings nicht sicher, ob das auch bei Leistungsmosfets der Fall war.
Bei HF Mosfets bin ich mir ganz sicher (z.B. BF98x).
>>Das habe ich schon öfter gelesen, aber noch nie einen Hinweis darüber
allerdings hast du recht, in der Version von IR ist der IRLZ34N ohne
Zener angegeben und hat dann statt der +-13V VGS der Zenerdiode, +-16V
für VGS max
Das ist aber nur bei den IRLZxx von Philips so, oder ?
Ich habe mal schnell ein paar andere Philips Datenblätter überflogen und
nur bei den IRLZ die Angabe Gate-Source Breakdown Voltage und die Z
Dioden im Symbol gefunden.
@Kupfer Michi:
Ach schau an, vielen Dank für die Info. Könnte es sein, dass der
Philips gleich heißt, aber intern anders aufgebaut ist als der IRF?
Stören würden die Z-Dioden in den allermeisten Fällen ja nicht.
Ich würde aus Neugier gerne bei der nächsten Elektronikbestellung
einen Philips-IRLZ34N mitbestellen und die Typen vergleichen.
Allerdings scheint es bei Reichelt, Conrad, Farnell, RS, Bürklin,
Spoerle und Digikey nur den IRF zu geben, bei Kessler und CSD ist
nichts angegeben :-/
>Philips gleich heißt, aber intern anders aufgebaut ist als der IRF?
wär ja nichts neues in der Elektronik, sieht man ja öfters dass trotz
gleichen Names der eine oder andere Parameter sehr grosszuegig ausgelegt
wird.
Ich vermute dass die Zener durch Philips TrenchMOS Implementierung als
Parasitärer PN Übergang zustande kommt den sie als Zener mit 13V
gezüchtet haben (im Vergleich zu IR's HEXFET Architektur), hab da aber
keine Ahnung.
Der IGSS Leckstrom ist bei der Phil Variante gleich um ca. x10 grosser
als bei IR, wenn ich das richtig interpretiere.
