Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Problem mit High Side Switch: BTS442 schaltet nicht voll durch


von ken (Gast)


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Moin,

Ich habe gerade ein wirklich komisches Problem mit einem BTS442, der 
direkt an einem Pin eines Atmega168 hängt:

Es liegen 5V Versorgungsspannung an.
Es liegen 5V an IN an, er sollte somit am Ausgang 5V liefern.
Dort kommen aber nur ca. 1,7V an.

Nach mehreren Versuchen hat er auch mal voll durchgeschaltet, dann lagen 
5V am Ausgang an. Aber sehr selten, nach einmal Toggeln wieder nur 1,7V.

Hat sowas schon mal jemand erlebt und kann helfen?

Minimale Versorgungsspannung für BTS442 ist mit 4,5V angegeben. Sollte 
also passen.

Datenblatt: 
http://www.infineon.com/dgdl/BTS442E2_DS_v11.pdf?folderId=db3a304314dca389011537739e37155f&fileId=db3a304326623792012688c19eed6cb2&ack=t

Besten Dank!

: Verschoben durch Admin
von Roland E. (roland0815)


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Das Datenblatt ist ein Witz... Dort sind nicht mal Kurven für das RdsOn 
drin.

Ich tippe darauf, dass deine Ansteuerung nicht reicht, um den Mosfet 
ordentlich aufzusteuern. Mit wieviel Volt läuft der MuC?

Ansonsten sieht es so aus, als wenn dein Portpin nicht statisch "ein" 
ist, sondern schwingt/taktet.

von ken (Gast)


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Nein, das Oszi sagt weder Ein-noch Ausgang schwingen. Alles ruhig.

von ken (Gast)


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Der Atmega läuft mit 5V. Laut Datenblatt soll der BTS442 ab 1.5...2.4V 
durchschalten.
Sinn eines solchen "Smart" High side Switch ist es doch, mit einem 
einfachen 5V Signal schalten zu können?! Ohne sich mit halb 
durchgeschalteten Mosfets rumzuärgern... dachte ich mal.

von Daniel (Gast)


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zeig mal deine Ansteuerung.
Wir haben ITS4141 im Betrieb und keine Probleme gehabt.

von Daniel (Gast)


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Ist bei dir am Source eine Last angeschlossen?

von ken (Gast)


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Also Ansteuerung ist wirklich direkt per AVR Pin. PC1 des Atmega168.
Als Last ein kleiner Getriebemotor, ca. 85mA.

von ken (Gast)


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Ok, ich habe das ganze nochmal ohne AVR fliegend aufgebaut. Und siehe 
da: Ab 5,6V Eingangsspannung funktioniert alles wie erwartet.

Leider muss ich aber 5V schalten und hatte den BTS wegen der niedrigen 
min. Betriebsspannung von 4,5V ausgesucht.

Na toll...

von Daniel (Gast)


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Ist deine 5V-Versorgung ausreichend und bricht nicht zusammen
wenn Schalter durchschaltet? Mit was treibst du die Schaltung?

von Daniel (Gast)


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Wieso nimmst du keinen Lowside NMOS? Den nicht smarten :)

von Axel S. (a-za-z0-9)


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ken schrieb:

> Ich habe gerade ein wirklich komisches Problem mit einem BTS442, der
> direkt an einem Pin eines Atmega168 hängt:
>
> Es liegen 5V Versorgungsspannung an.
> Es liegen 5V an IN an, er sollte somit am Ausgang 5V liefern.

Wie kommst du auf diese ausgesprochen merkwürdige Idee?

> Dort kommen aber nur ca. 1,7V an.

Das ist zwar etwas unter der Norm, aber du betreibst den BTS ja auch 
außerhalb der Spezifikation.

> Minimale Versorgungsspannung für BTS442 ist mit 4,5V angegeben.

Nein. Lern lesen!

Bis 4.5V kann im schlimmsten Fall der undervoltage lockout deinen BTS 
noch komplett lahmlegen. Erst bei 6.5V typisch (7.5V worst case) startet 
die Ladungspumpe, die intern die Gatespannung für den n-Kanal (!) MOSFET 
erzeugt. Und ohne Ladungspumpe ist die Ausgangsspannung um die 
Threshold-Spannung des MOSFET niedriger als die Betriebsspannung. Das 
sind typisch 2V (aber sicher abhängig von der Last). Datenblatt Seite 3.

Der BTS442 ist für 5V nicht geeignet. Designt ist er für 12V, sinnvoll 
funktionieren tut er ab ca. 8V.


XL

von ken (Gast)


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Weil es mehrere Schaltungsteile mit gemeinsamem GND gibt und nur ein 
Teil abgeschaltet werden soll. Da gefiel mir die Highside Variante 
einfach besser.
Das ganze soll eine kleine USV werden.

von Daniel (Gast)


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Die Fussnote aus dem Datenblatt
1
at supply voltage increase up to Vbb=6.5V typ without charge pump,
2
Vout=Vbb-2V

Demnach hätten ~3V am Ausgang sein müssen.

von ken (Gast)


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Alles klar, mein Fehler!

Alternativvorschläge?

von Daniel (Gast)


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nach einem PMOS Ausschau halten, der ab Vgs=5V ausreichend
niedrigen Rdson hat? Und direkt mit Controller ansteuern.
80mA ist keine Leistungselektronik :) 200mOhm sollten IMHO ok sein.

von Daniel (Gast)


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Erstbester was mir digikey ausspuckt ... FDS4465

von Gerhard G. (g_g)


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Hallo,

ich betreibe mehrere dieser Teile am Atxmega..

das funktioniert bestens. Ich steure z.B. den BTS6143 mit 3,3V durch. Am 
Ausgang betreibe ich Led's mit ca. 750 mA an 5Volt.

Hast du das Teil richtig angeschlossen.

Ein Beispiel für den BTS6143:

http://www.mikrocontroller.net/attachment/120547/6143D_schaltung.png


Gruß G.G.

von Gerhard G. (g_g)


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Hallo,

noch ein Foto von mir!

http://www.mikrocontroller.net/attachment/120549/6143D_aufbau.png

Das ist die Testschaltung.

von ken (Gast)


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Danke Gerhard, aber die Hinweise im Datenblatt sind eindeutig, der 
BTS442 kann an 5V allein kaum richtig funktionieren.
Da haben Daniel und Co. sehr richtig ermittelt.

Sicher gibt es noch andere Halbleiter, mit denen es gehen sollte, aber 
leider ist ja gerade Wochenende.

Ich baue gerade auf ein klassisches 5V Relais + Transistor um.

Vielen Dank für die Hilfe!

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