Gate vom P-Mosfet schnell entladen

[Gast B. (gast_bue)]

Hallo...

da ich nicht so wirklich mit den Mosfet auskenne bleibe ich gerade da 
einer Aufgabe hängen.
ich würde mal eure Hilfe brauchen.

ich habe gerade in der Simulation eine Schaltung zum Verpolschutz mit 
einem P-Kanal Mosfet.
beim anliegen einer negativen Spannung am Eingang, dauert paar ms bis 
mein FET wieder sperrt, also wie ich es verstanden bis die Gate Ladung 
wieder entladen wird.

ein noch kritischer Fall: am Eingang der Schaltung eine positive 
Spannung anliegen aber parallel dazu eine verpolte Spannung (zb. 
Verpolung bei einer Starthilfe im Fahrzeug. sehe beiliegende Schaltung). 
in dem Fall dauert auch länger bis mein FET sperrt, was auch immer noch 
kritisch ist.

gibt es Ihrer Meinung nach vielleicht eine Verbesserung wie ich das 
vermeiden kann, so dass  Mos-FET so schnell sperren soll.

beiliegend habe ich für euch mal die Schaltung

[amateur (Gast)]

Dient der Schalter zu irgendwas? Ich würde an seiner Stelle bei jeder 
Betätigung aus der Platine springen!

[Gast B. (gast_bue)]

nein der Schalter dient nur für mich dann in der Simulation ...hat 
nichts mit der Schaltung zu tun

[Gerd E. (robberknight)]

> ein noch kritischer Fall: am Eingang der Schaltung eine positive
> Spannung anliegen aber parallel dazu eine verpolte Spannung (zb.
> Verpolung bei einer Starthilfe im Fahrzeug. sehe beiliegende Schaltung).
> in dem Fall dauert auch länger bis mein FET sperrt, was auch immer noch
> kritisch ist.

Das dieser Fall noch kritischer ist - da stimme ich voll zu. Allerdings 
nicht wegen Deinem FET, sondern weil Dir bei dieser Schaltung entweder 
Deine Akkus explodieren oder die Klemmen der Starthilfekabel 
durchschmelzen.

[Gast B. (gast_bue)]

Hallo Gerd,

mit der Schaltung soll ein Elektromotor geschützt werden...deswegen soll 
auch der FET so schnell sperren , da der Fluss von einem Verpolstrom in 
so einem Fall die Elektronik des Elektromotor nur innerhalb von paar ms 
zerstören kann

Die Schaltung soll also richtig den Elektromotor bei so einer Art von 
Verpolung schützen.
was mit den Starthilfekabel oder beiden Batterien passieren würde ist 
mir würschttt :D .

mir ist wichtig dass der Motor nach der Verpolung noch lebt.

[Jo S. (johannes__s)]

Gerd E. schrieb:
>> ein noch kritischer Fall: am Eingang der Schaltung eine positive
>> Spannung anliegen aber parallel dazu eine verpolte Spannung (zb.
>> Verpolung bei einer Starthilfe im Fahrzeug. sehe beiliegende Schaltung).
>> in dem Fall dauert auch länger bis mein FET sperrt, was auch immer noch
>> kritisch ist.
>
>
> Das dieser Fall noch kritischer ist - da stimme ich voll zu. Allerdings
> nicht wegen Deinem FET, sondern weil Dir bei dieser Schaltung entweder
> Deine Akkus explodieren oder die Klemmen der Starthilfekabel
> durchschmelzen.

He, interessant! Da macht sich einer mal wirklich über die "schnelle 
Verpolung" gedanken :-)

Ist übrigens eine harte Anforderung nach einschlägigen Normen für 
Elektronik im Bordnetz von PKW und der Fall mit der Verpolung bei 
Fremdstarthilfe tritt gar nicht so selten auf, wie man im ersten Moment 
glauben mag ;-)

[Gerd E. (robberknight)]

> mit der Schaltung soll ein Elektromotor geschützt werden...deswegen soll
> auch der FET so schnell sperren , da der Fluss von einem Verpolstrom in
> so einem Fall die Elektronik des Elektromotor nur innerhalb von paar ms
> zerstören kann

Bei der Verpolung der 2 Akkus hast Du einen Kurzschluss zwischen denen.

Ich würde sagen es passiert folgendes:
Es bricht die Spannung der Akkus ein. Zu einer Verpolung der Spannung 
über Deinem Motor kommt es erstmal nicht. Dann hängt es davon ab welcher 
der beiden Akkus zuerst durch Überhitzung den Geist aufgibt. Wenn es 
Dein V1 ist, dann kommt es zu einer Verpolung.

> was mit den Starthilfekabel oder beiden Batterien passieren würde ist
> mir würschttt :D .
>
> mir ist wichtig dass der Motor nach der Verpolung noch lebt.

Dann schütze ihn gegen rumfliegende, brennende Akkuteile und Säurebäder 
:)

Und nimm vielleicht doch ne Diode statt dem P-FET, reagiert schneller.

[J. S. (Gast)]

Gab es da nicht den brühmten Entladebeschleuniger in Form eines 
vorgeschalteten Kondensators, mit Ck >> Cg?

[Gast B. (gast_bue)]

Hallo Gerd,

V1 wäre in dem Fall eine schwache Fahrzeugbatterie also mit einem hohen 
Innenwiderstand im Vergleich zu V2 und deswegen soll es auch zu einer 
Einer Verpolung in dem Fall kommen...

Also was soll man noch in der Schaltung modifizieren, dass der FET so 
schnell reagiert also sperrt ... dazu soll meiner Meinung nach die Gate 
Ladung von FET schnell entladen, dass der sperrt
hoffe dass ich zumindest Recht habe... und wenn wie kann ich das mal 
hinkriegen??

[Gast B. (gast_bue)]

J. S. schrieb:
> Gab es da nicht den brühmten Entladebeschleuniger in Form eines
> vorgeschalteten Kondensators, mit Ck >> Cg?

>> als Anfänger mit FET hab das nie leider gesehen...also du meinst Ck in
>> Reihe mit R1...Ck>>Ciss (Ciss aus dem DB von Mosfet)???

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Gast B. schrieb:

> mit der Schaltung soll ein Elektromotor geschützt werden...deswegen soll
> auch der FET so schnell sperren , da der Fluss von einem Verpolstrom in
> so einem Fall die Elektronik des Elektromotor nur innerhalb von paar ms
> zerstören kann

Elektronik? Dann ist das wohl kaum ein "Elektromotor" im herkömmlichen 
Sinn.

Aber egal.

> was mit den Starthilfekabel oder beiden Batterien passieren würde ist
> mir würschttt :D .
> mir ist wichtig dass der Motor nach der Verpolung noch lebt.

Zuerst mal würde man R1 viel kleiner machen. 100K ist auch im 
statischen Fall schon grenzwertig, weil so ein Gate (und die Z-Diode) ja 
Kapazität haben und die Z-Diode auch Leckstrom. Ich sehe da eher etwas 
in der Größenordnung von ein paar Hundert Ohm. Und statt der Z-Diode 
vielleicht eher eine Transil. Und nachdem jetzt klar ist, daß hinter dem 
MOSFET evtl eine kurze negative Spannungsspitze kommen kann, kann man 
auch dahin eine (fette) Transil (alternativ eine Schottky-Diode in 
Sperrichtung) setzen und/oder ein LC-Filter. Im Kfz-Bereich aber eher 
Transil als alles andere, weil außer Verpolung ja auch Spannungsspitzen 
in jeder Richtung auftreten können und so eine "Elektromotor-Elektronik" 
100V vermutlich auch bei richtiger Polung nicht verträgt.


XL