PWM-Leuchtstreifen-Alternativschaltung zu Depletion Mosfet ?

[Michael (Gast)]

Hallo,

ich bräuchte ein wenig Hilfe bei folgendem Problem:

im angehängen Schaltplan kann ich über einen PWM-Eingang (aus 
Mirkocontroller) mehrere Leuchtsteifen dimmen. Über den LM317 wird der 
Strom geregelt. So weit so gut.
Das Problem ist jetzt nur, dass ich die Vorgabe habe, dass der 
LED-Streifen leuchten soll, wenn kein high-Signal am PWM-Eingang 
anliegt, bzw. wenn das Signal auf GND geschaltet wird. Jetzt ist es ja 
so, dass die LEDs erstmal nicht leuchten, wenn wenn kein high-Signal am 
Gate anliegt. Es wäre auch in Ordnung, wenn ich das PWM-Signal auf Vcc 
legen könnte, und dann der LED-Streifen leuchtet, das Problem hierbei 
ist nur, dass die Versorgungsspannung 48V beträgt, und das ja die max. 
Gate-Source Spannnung meines logic-level Mosfets übersteigt.

Die erste Idee war es, einen selbstleitenden Mosfet zu verwenden, aber 
das sind ja eher die Exoten unter den FETs. Und die Verwendung eines 
p-channels Mosfets bringt mich ja auch nicht weiter, weil dieser ja auch 
nur schaltet, wenn eine Spannung anliegt (wenn auch anders gepolt...).

Gibt es sowas wie logic-level Mosfets, die sich mit 5V schalten lassen, 
dennoch aber 48V zwischen Gate und Source aushalten ?

Oder weiß vielleicht jemand noch eine andere Lösung für mein Problem ?

Danke im Vorraus

Michael

[Hubert G. (hubertg)]

Wäre es nicht eine Lösung das PWM-Signal zu invertieren?

[Jens G. (jensig)]

Dann mach doch eine Invertierung vor den Eingang. Im einfachsten Fall 
einen Transistor in Emitterschaltung, wenn der die PWM-Frequenz 
mitmacht.

>Gibt es sowas wie logic-level Mosfets, die sich mit 5V schalten lassen,
>dennoch aber 48V zwischen Gate und Source aushalten ?

Höchstwahrscheinlich sehr unwahrscheinlich. Und wozu auch? Die PWM wird 
wohl sicherlich 5V Amplitude haben, weil von 5V versorgt, und da kannste 
noch irgendeinen Invertierer/Negierer nachschalten, den du auch von den 
5V speist.

Haste auch mal die Verlustleistungen ausgerechnet, die die LM317 oben 
aushalten müssen?

[Michael (Gast)]

> Wäre es nicht eine Lösung das PWM-Signal zu invertieren?

Die Leuchtsteifen sollen erstmal vol leuchten, wenn der PWM-Eingang 
entweder unbeschaltet ist, oder eben mit GND oder Vcc (leider 48V) 
verbunden ist.
Die Dimmfunktion ist also erstmal eine Zusatzfunktion, und die 
Leuchtsteifen sollten als "stand-alone" auch ohne PWM Anschluß leuchten.


> Die PWM wird
> wohl sicherlich 5V Amplitude haben, weil von 5V versorgt, und da kannste
> noch irgendeinen Invertierer/Negierer nachschalten, den du auch von den

Du meinst, dass ich einfach in der Schaltung vor dem Gate-Eingang einen 
Invertierer schalte ? Wäre da der 74AHCT1G14 geeignet ?

Von den Leuchtstreifen (ein Leuchtstreifen hat wie im Schaltplan 11 
LEDs) sollen auch beliebig viele hintereinander geschaltet werden 
können, deswegen muss ich dann ja auch vor jedem einzelnen Gate-Eingang 
der Mosfets in der Schaltung einen Invertierer davorschalten. Wenn ich 
direkt am Eingang nur einen Invertierer einbaue, leuchten die 
gekoppleten Einzelstreifen ja dann abwechselnd, oder ?
Oder einen Invertierer nach dem PWM-Eingang und einen vor dem 
PWM-Ausgang...

[Michael (Gast)]

Jens G. schrieb:
> Haste auch mal die Verlustleistungen ausgerechnet, die die LM317 oben
> aushalten müssen?

Die Verlust leistung sollte erstmal kein Problem sein.
Die aufsumnierte Vorwärtsspannung der LEDs ist etwa 43V, und der 
LED-Strom nur 30mA. Sind also nur 0,15 Watt für jeden LM317

[Michael (Gast)]

Die Lösung müsste dann in etwas so aussehen, wie im Schaltplan gezeigt ?
Der Inverter arbeitet hat eine Versorgungsspannung von 4,5-5,5V, d.h. 
über den Spannungsteiler generiere ich aus den 48V die 
Versorgungsspannung.
Das kann man schon so machen, oder ? Auch was die Widerstandswerte 
angeht ?

[Michael (Gast)]

Entschuldigung, der Schalplan hat natürlich gefehlt

[Michael (Gast)]

Die Spannungsversorgung des Invertierers ist wohl nicht so die gute 
Lösung.

Könnte man alternativ auch einen Jfet verwenden ?
Die sind ja erstmal selbstleitend, und der Strom ist ja auf max. 40mA 
begrentzt.

[Michael (Gast)]

Ich habe jetzt nochmal etas mit meiner ursprünglichen Schaltung 
experimentiert, und habe bemwerkt, dass wenn das der PWM-Eingang 
unbeschaltet bleibt, der LED-Streifen dennoch leuchtet. Nur wenn er auf 
GND gelegt wird, schaltet er wirklich ab. Das lässt sich wohl durch den 
Aufbau eines Mosfet gut erklären, dem die Spannungen aus der Umgebung 
reichen um durchzuschalten. Dennoch ist ein unbeschalteter Gate-Eingang 
mehr oder weniger undefiniert.
Deswegen habe ich jetzt, wie im Schaltplan eingezeichnet einen 1Mohm 
Widerstand Pull-up Widerstand auf Vcc gelegt. Dadurch kann sich das 
Gate, falls der PWM-Eingang seitens des Mikrocontrollers unbeschaltet 
ist, aufladen, und die LEDs leuchten. Damit die Spannung nicht zu hoch 
wird, baue ich eine Z-Diode in Sperrichtung ein, die die Spannung auf 
dem Gate auf 10V
begrenzt.
Das müsste doch so funktionieren, oder ?