FET statt Diode

Hallo,

Was soll die Schaltung denn deiner Meinung nach machen? Soll die "Diode" nichtleitend werden, wenn die Lastspannung grösser als die Spannung des Netzteils ist? Woher soll die "Diode" denn wissen, wie hoch die Spannung am Netzteil ist?

Gruss Michael

Ja, das geht recht gut.

[...]

Es gibt Leute, die haben sich über dieses Thema bereits Gedanken gemacht und verkaufen fertige ICs, die entweder nur die Steuerschaltung (z.B. LTC4412) enthalten, oder zusätzlich auch die MOSFETs (dann meist nur für

3,3V oder 5V, selten auch für 12V zu verwenden).

Ich würde mir, nachdem ich sehr gut funktionierende ICs dafür gefunden habe, nicht mehr die Mühe machen, das selbst entwickeln zu wollen.

Grüße,

Günther

Michael Koch schrieb am 11.02.2010 21:38:

Sie sollte den Strom möglichst verlustfrei in eine Richtung fließen lassen und in die andere Richtung sperren.

Jau.

Gute Frage. Der NPN hat nur das Gate als Bezug, und merkt nichts vom Drain. Darauf kann ich aufbauen :-)

--
Mark

Mark Iseschrieb: "

Du bist dir im klaren, dass das ein p-Kanal MOSFET ist und der Strom vom Source zum Drain fließt?

In der Schaltung leitet da nur die Body-Diode von M1.

Jetzt wird der FET leitend. Es fließen also 8A durch R6. Die 8A passen in etwa zu den 1,3V Ugs (s. Datenblatt S.3 links unten).

Welche Größenordnung? Wenn der Strom durch Q1 größer wird, dann steigt auch die Sättigungsspannung von Q1 (was ist das für ein Transistor?) und damit die Ugs und damit der Strom durch den FET und damit dir Drainspannung.

Ich verstehe die Schaltung nicht.

Dirk

ganz so einfach geht es nicht, da man ja letztlich den Strom messen will, und nicht die Spannung.

Das mit dem p-Kanal-FET verkehrtherum ist schon mal eine gute Idee. Die nächste gute Idee wäre, mit dem Spannungsabfall über der Substratdiode des FETs selbiges durchzuschalten. Problem, dann ist der Spannungsabfall weg. Die Schaltung muss also selbsthaltend sein.

Damit ergibt sich das nächste Problem: woran merkt man, dass es an der Zeit ist, das FET wieder auszuschalten? Sprich, wann fließt ein reverser Strom? Das kann man Versuchen, mit einem Stromdetektor zu machen, der bei Unterschreitung eines bestimmten Stroms den FET-Treiber zurücksetzt. Der muss aber eigentlich fast genau bei null Schalten, weil sonst das Netzteil bei geringer Last seine Nennspannung nicht erreicht.

Daher gibt es einen Kompromiss: wenn das Netzteil konstante Ausgangsspannung hat und der Ausgang wie üblich nicht Gegentakt ist, dann kann man eine Überschreitung der Nominalspannung als Signal zum Abschalten nehmen. Geringfügige überschreitungen würde man tolerieren und dabei der Regelstufe die Trennung des Stroms überlassen. Allerdings muss die Ausgangsspannung dazu ziemlich genau bekannt sein. Sinnvollerweise sollte also diese Überprüfung und die Nennspannung aus der selben Referenz gespeist werden. Damit hat man die nächste Lösung: man verwendet eine Übersteuerung der Regelschleife als Signal zum Abschalten des FETs.

Plan C: man verwendet den Spannungsabfall über Rdson des FETs zum Schalten. Dazu braucht man nur einen sehr genauen Differenzverstärker. Sinnvollerweise sollte der ein kleines Offset haben, so dass er erst ab einer geringen Abweichung das FET durchschaltet. Damit regelt sich Uds bei kleinen Strömen auf dieses vorgegebene Offset ein und bei großen Strömen gibt halt Rdson den Takt an.

Marcel

Mark Ise :

Die Schaltung unten hat sich bewährt - auch von den Timings her (verschied. Lasten). Ist zwar für N-Fet's (d.h. klemmt die Masse ab), lässt sich aber sicher auch auf P-Fets umändern. Funktion: schaltet bei Verpolung ab und auch bei Überspannung (dann soweit wie die FET's standhalten)

M.

"protector.asc"

Version 4 SHEET 1 1684 1700 WIRE -64 80 -160 80 WIRE 32 80 -64 80 WIRE 80 80 32 80 WIRE 208 80 80 80 WIRE 432 80 208 80 WIRE 592 80 432 80 WIRE -64 96 -64 80 WIRE 32 112 32 80 WIRE 80 112 80 80 WIRE 432 112 432 80 WIRE 592 128 592 80 WIRE 688 128 592 128 WIRE -160 144 -160 80 WIRE 592 160 592 128 WIRE 208 176 208 160 WIRE 320 176 208 176 WIRE 688 176 688 128 WIRE 32 208 32 176 WIRE 80 208 80 192 WIRE 80 208 32 208 WIRE 432 208 432 192 WIRE 432 208 352 208 WIRE 480 208 432 208 WIRE 208 224 208 176 WIRE 432 224 432 208 WIRE 352 240 352 208 WIRE 80 272 80 208 WIRE 320 272 320 176 WIRE 592 288 592 240 WIRE 688 288 688 240 WIRE 688 288 592 288 WIRE 32 336 32 208 WIRE 480 336 480 208 WIRE -160 384 -160 224 WIRE -48 384 -160 384 WIRE 80 384 80 336 WIRE 80 384 48 384 WIRE 208 384 208 304 WIRE 208 384 80 384 WIRE 352 384 352 304 WIRE 352 384 208 384 WIRE 432 384 432 304 WIRE 432 384 352 384 WIRE 464 384 432 384 WIRE 592 384 592 288 WIRE 592 384 560 384 WIRE -160 400 -160 384 WIRE 208 400 208 384 FLAG 208 400 0 FLAG -160 80 in SYMBOL res 576 144 R0 SYMATTR InstName Rload SYMATTR Value .033k SYMBOL voltage -160 128 R0 WINDOW 123 24 132 Left 0 WINDOW 39 0 0 Left 0 WINDOW 3 30 85 Invisible 0 SYMATTR Value PWL(-100 12 0 -20 10m 100 20m 12 22m 12 22.001m 100 22.1m 12

23m 12 23.001m -100 23.1m 12) SYMATTR InstName V2 SYMBOL res 448 96 M0 SYMATTR InstName R5 SYMATTR Value 22k SYMBOL res 224 208 M0 SYMATTR InstName R1 SYMATTR Value 10k SYMBOL res 192 64 R0 SYMATTR InstName R2 SYMATTR Value 120k SYMBOL nmos -48 336 M90 SYMATTR InstName M1 SYMATTR Value FDS3812 SYMBOL nmos 560 336 R90 SYMATTR InstName M2 SYMATTR Value FDS3812 SYMBOL tl431 352 272 M0 WINDOW 3 9 32 Left 0 WINDOW 0 42 2 Left 0 SYMATTR InstName U2 SYMBOL res 448 208 M0 SYMATTR InstName R4 SYMATTR Value 33k SYMBOL cap 672 176 R0 SYMATTR InstName Cload SYMATTR Value 100n SYMBOL res 64 96 R0 SYMATTR InstName R6 SYMATTR Value 200k SYMBOL cap 48 112 M0 SYMATTR InstName C2 SYMATTR Value 10n SYMBOL zener 64 336 M180 WINDOW 0 24 72 Left 0 WINDOW 3 24 0 Left 0 SYMATTR InstName D1 SYMATTR Value BZX84C12L SYMATTR Description Diode SYMATTR Type diode TEXT -120 296 Left 0 !.tran 25m TEXT -144 8 Left 0 ;TL431 gut bis 36V; 120k/10k=31.86V; Vgs bis auf 0.9V runter und max 20V