Beistand zu HighSide FET gesucht

Oct 30, 2006 8 Replies

Hi!



Habe vor einiger Zeit mal zu Treibern f=FCr eine LowSide FET Schaltung=20 gesucht. Die Kombination aus Agilent Optokppler-FET Treiber und IRF1404=20 funktioniert wunderbar, also danke daf=FCr.



Nun muss ich eine =E4hnliche Schaltung aufbauen, bei der ich aber leider =



die HighSide schalten muss, also FET an +15V, Last an Drain,=20 Optokoppler-FET-Triber an Gate. Leider komme ich da jetzt nicht so richtig weiter. N-Channel ist wohl=20 die falsche Wahl, IRF biete da aber auch passende P-Channels an. Die=20 Agilent Optokoppler-Treiber sind aber asymetrisch aufgebaut. D.h. nach=20 Plus schaltet ein Transistor, nach Masse ein FET. Was bedeutet das f=FCr =



mich. Oder ist das alles ganz einfach?



Mag na ganz dumme Frage sein, aber irgendwie arbeitet man einfach zu=20 selten mit PNP und P-Channel FET.



Vielen Dank f=FCr ein paar Tips



Gru=DF, Ulrich


Kommt immer drauf an.

Wenn es nicht besonders schnell sein soll, und nicht besonders viel Strom zu schalten ist, dann nimm einen einfachen PMOS. Source an +15 V, Widerstand zwischen Gate und Source und mit Open Collector (oder Open Drain) das Gate zum Einschalten nach Masse ziehen.

PMOS hat bei gleicher Chipflaeche ( und aehnlichen anderen Parametern) einen deutlich hoeheren Einschaltstom.

Ansonsten gibt es auch Highside Schalter fuer NMOS Bausteine mit Ladungspumpen, z,B. den TPS2490

Uwe Bonnes bon@elektron.ikp.physik.tu-darmstadt.de Institut fuer Kernphysik Schlossgartenstrasse 9 64289 Darmstadt --------- Tel. 06151 162516 -------- Fax. 06151 164321 ----------

Ulrich Prinz schrieb:

Du solltest auch daran denken, das man eine solche Br=FCcke mit einem schnellen und einem langsamen Teil auslegt. Der schnelle Teil mit den NFETs macht die PWM. und der langsame mit P-Transistoren wird nur zur (meist seltenen) Polarit=E4tsumschaltung verwendet. Gruss Harald

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Hi!

Danke schon mal. Ich muss in diesem Fall keine PWM machen, sondern nur=20 schalten und das recht langsam. Es m=FCssen aber Einschaltstr=F6me von 15= A=20 min. geschaltet werden, Dauerstr=F6me bei 5A. Es ist aber ein Imax von 30= A=20 zu ber=FCcksichtigen.

Wenn ich mir das Datenblatt vom TPS2490 ansehe, dann verwenden die f=FCr =

die HighSide auch ein N-Channel FET. Da frage ich mich nun, warum mein=20 N-Channel FET bei LowSide kalt bleibt und bei HighSide hei=DF wird. Ich=20 verwende ein IRF1404 f=FCr das LowSide Switching. Liegt das daran, dass ich das FET mit einem HPCL3120 Optokoppler=20 FET-Driver falsch beschalte in diesem Aufbau? Oder liegt das daran, dass =

ich den Widerstand zum Gate bzw. den von +15V nach Gate nicht drinn=20 habe?. Der sollte nach der im IRF Datenblatt angegebenen Formel etwa 6R=20 betragen.

Liege ich durch die aktuelle Beschaltung gar noch im Regelbereich des=20 FET, habe es also nicht ganz durchgeschaltet?

Gru=DF, Ulrich

=2E..

Hi Harald!

Ich habe hier keine Br=FCcke. Ich muss lediglich eine Last am positiven=20 Ende schalten. Dazu habe ich das FET mit seinem Source an +12..+18V=20 liegen, das Drain an der Last, Last gegen Masse. Der Optokoppler-Treiber =

(HPCL3120) schaltet das Gate mit einem Transistor gegen +12..+18V und=20 mit einem FET gegen Masse.

Nehem ich ein N-FET und lege die Last zwischen +12V und Source=20 funktioniert der Aufbau einwandfrei ( sogar mit PWM sehr steilflankig).=20 Lege ich die Last zwischen Drain und Masse, wird der N-FET hei=DF. Daher dachte ich, ich muss ein P-FET nehmen. Es gibt aber bei einige=20 Suche keine Optokoppler-Treiber die P-FETs ber=FCcksichtigen. Daher kann =

es sein, dass ich da grunds=E4tzlich einen falschen Gedankengang habe und= =20 mein N-FET nur anders beschalten muss um gl=FCcklich zu sein. Wie gesagt, in diesem Fall braucht es keine schnellen Reaktionszeiten,=20 aber ein m=F6glichst niedriges RDSon ist sehr willkommen. Und ich muss=20 einen Optokoppler dazwischen haben, denn die zu steuernden Lasten=20 erzeugen sehr viel Rotz ( Verzeihung) auf ihrer Versorgung, die ich aus=20 der steuernden Schaltung fern halten muss.

Gru=DF, Ulrich

Ulrich Prinz wrote: ...

Mit Gate an Drain baust Du einen Sourcefolger (aehnlich dem Emitterfolger). Der schaltet nicht vollstaendig durch, sondern er stellt sich so ein, dass UGS=UDS bei dem benoetigtem Drainstrom ist. Fuer einen N-Kanal High Side Switch musst Du an das Gate eine Spannung groesser als die Versorgungsspannung anlegen, daher die benoetigte Ladungspumpe.

Einen P-Mos schaltest Du durch, indem Du Source an V+ legst und Gate nach Masse ziehst. Das geht viel einfacher. Fuer 5A/15 Ampere findest Du auch ohne Probleme auch einen P-Mos. Auf einen ersten Blick finde ich bei Farnell z.B. den FDP4020P Tschuess

Uwe Bonnes bon@elektron.ikp.physik.tu-darmstadt.de Institut fuer Kernphysik Schlossgartenstrasse 9 64289 Darmstadt --------- Tel. 06151 162516 -------- Fax. 06151 164321 ----------

ch

h

rnell

Hi!

Danke, das hilft weiter. Danke auch f=FCr die Grundlagen, werde mich dazu= =20 noch einmal genauer informieren. Aber meinem akuten Patienten hilft es=20 erst einmal weiter. Habe momentan ein P-FET dass 60A/200A kann und denke =

damit auf der sicheren Seite zu sein. Der Preisunterschied von 2E ist=20 nicht weiter wichtig, Langlebigkeit und Zuverl=E4ssigkeit schon.

Allerdings denke ich auch =FCber eine L=F6sung mit dem TPS2490 nach, denn= =20 diese bietet einige interessante Features wie Kurzschluss- und=20 =DCberlastschutz die durch einen uC =FCberwacht werden kann. Das w=FCrde = eine=20 'mechanische' Sicherung =FCberfl=FCssig machen. Das w=FCrde sehr viel Sch= utz=20 und Luxus f=FCr nur wenige Euros mehr ausmachen.

Danke f=FCr Deine Hilfe

Ulrich

Ulrich Prinz schrieb:

Brauchst Du denn überhaupt die galvanische Trennung? Sonst nimm doch einfach einen ProFET von Infineon, z.B. BTS441 (aus'm Kopf; es gibt auch noch viel stärkere).

Tilmann

http://www.autometer.de - Elektronik nach Maß.

n=20

Hi!

Danke, wir haben das ganze mal auf einem Steckbrett zusammen gebaut und=20 dabei einen IRF5305 P-Channel und einen BS170 als Treiber nach Masse=20 verwendet. Funktioniert einwandfrei. Die galvanische Trennung ist=20 vermutlich nicht n=F6tig, aber wir schalten in dem Schrank 32=20 Hochspannungskonverter. Das rummst auf der Leistungsversorgung=20 ordentlich und erzeugt aus der Erfahrung bei einem =E4hnlichen Projekt=20 eine Menge St=F6rstrahlung. Der Steckbrettaufbau schaltet eines dieser Hochspannungsnetzteile und=20 kommuniziert dabei mit einem anderen Kontroller, der den ersten=20 =FCberwacht. Wenn der Aufbau keine Fehler in der =DCbertragung produziert= ,=20 dann haben wir also vermutlich 50% Sicherheit. Der finale Aufbau ist=20 dann mit Abschirmung und galvanischer Trennung bei deutlich >100%=20 Sicherheit. Nat=FCrlich wird das ganze auch noch sauber vermessen. Da das ganze eine =

Einzelanfertigung ist, spielen so Kleinigkeiten wie 2=80 f=FCr einen=20 Optokoppler keine Rolle.

Ich werde mir aber die ProFETs mal ansehen.

Gru=DF, Ulrich.

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