Verpolungsschutz Mosfet every circuit

[Michael (Gast)]

Hallo,

würde gerne einen Verpolungsschutz realisieren. Dafür hatte ich mir die 
Mosfet + Z-Diode (siehe Bild) Variante herausgesucht. Als Mosfet wollte 
ich gerne den "ZXMP10A13F" 
(http://www.diodes.com/_files/datasheets/ZXMP10A13F.pdf) und mein 
Verbraucher ist ein "TEN 6-4811WIN DC-DC" 
(http://www.tracopower.com/products/ten6win.pdf).
Zu meiner Frage:
Simuliere ich diese Schaltung mit Every Circuit Simulation (siehe 
Anhang) verstehe ich leider nicht, warum am Verbraucher keine 60V 
anliegen (Die Werte vom Mosfet und der Z-Diode habe ich nicht verändert, 
da ich leider nicht weiß woher/wo ich diese Bauteil Daten/Eigenschaften 
finde "Tipp wäre super").

Vielen Dank

[Magnus M. (magnetus)]

Was bezweckst du mit dem 0,1 Ohm Lastwiderstand?

[Noch einer (Gast)]

Da fallen 2 Sachen auf.

In den schwarzen Bildern ist der Pfeil verkehrt herum - mal 
kontrollieren, ob du wirklich diesen P-Kanal ausgewählt hast.

Die 5,61A liegen schon knapp ausserhalb der Grenzen. Im Datenblatt 
findest du ein Diagramm  DrainCurrent / DrainSourceVoltage bei 150°. Das 
geht nur bis 5A.

[HildeK (Gast)]

Deine Simulationsbilder zeigen einen n-Kanal-FET. Für den Verpolschutz 
braucht man einen p-Kanal-FET. Außerdem ist Source und Drain vertauscht.

[Martin S. (sirnails)]

Also beim ersten Bild fließt der ganze Strom durch die Body-Diode. Ist 
das beabsichtigt?

[HildeK (Gast)]

Martin S. schrieb:
> Also beim ersten Bild fließt der ganze Strom durch die Body-Diode. Ist
> das beabsichtigt?

Das ist so bei einem aktiven Verpolschutz!

[Martin S. (sirnails)]

HildeK schrieb:
> Martin S. schrieb:
>> Also beim ersten Bild fließt der ganze Strom durch die Body-Diode. Ist
>> das beabsichtigt?
>
> Das ist so bei einem aktiven Verpolschutz!

Kenne ich anders. Darum fragte ich.

Ich kenne die Lösung mit einer kleinen Spannungsdopplerschaltung. Damit 
läuft der Mosfet in Leitrichtung und verbrät damit nur die Leistung am 
RDSon.

[Achim S. (Gast)]

Martin S. schrieb:
> Damit
> läuft der Mosfet in Leitrichtung und verbrät damit nur die Leistung am
> RDSon.

auch in dieser Schaltung schließt RDSon den Spannungsabfall an der 
Bodydiode kurz (bei richtiger Polung der Spannung).

[Torsten B. (tbrox)]

Hallo!

Die Bodydiode leitet nur so lange bis der MOSFET über die Zenerdiode 
aufgesteuert wurde. Danach ist nur noch Rds_on im Weg.

Gruß

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Martin S. schrieb:
> HildeK schrieb:
>> Martin S. schrieb:
>>> Also beim ersten Bild fließt der ganze Strom durch die Body-Diode. Ist
>>> das beabsichtigt?
>> Das ist so bei einem aktiven Verpolschutz!
> Kenne ich anders. Darum fragte ich.
Hier die Beschreibung:
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/39-Verpolschutz

[HildeK (Gast)]

Martin S. schrieb:
> Kenne ich anders. Darum fragte ich.
>
> Ich kenne die Lösung mit einer kleinen Spannungsdopplerschaltung. Damit
> läuft der Mosfet in Leitrichtung und verbrät damit nur die Leistung am
> RDSon.

Klar, es gibt zwei Varianten.
- nMOS, dann musst du die UGS über eine Verdopplerschaltung auf das 
Sourcepotential aufsetzen. Die hat den Vorteil, dass man nFETs für hohe 
Spannungen und Ströme (kleineren RDSon) in größerer Auswahl zur 
Verfügung hat. Erfordert Aufwand, man muss immerhin einen Takt für die 
Verdopplerschaltung zur Verfügung haben, bevor der FET dann leitend 
werden kann.
- pMOS, die einfachste Variante mit den fehlenden Vorteilen, dafür mit 
fast keinem Aufwand. Außerdem geht diese Variante dann nicht, wenn z.B. 
Ruhestromanforderungen (Automotive, Klemme 30, <100µA) erfüllt werden 
müssen und eine Versorgung über 20V notwendig ist (LKW). Dann fließt 
immer ein Strom über die Gate-Schutzdiode.

Ansonsten sind beide gleichwertig und in beiden werden die FETs in 
Reverse-Richtung betrieben - was u.U. nicht für alle spezifiziert ist.

[Magnus M. (magnetus)]

Trotzdem sollte der TO in seiner Simulation den 0,1 Ohm Lastwiderstand 
durch einen sinnvollen Wert ersetzen. Selbst wenn er den Transistor 
durch eine Brücke ersetzen würde, würden dort 600A fließen!

[HildeK (Gast)]

Magnus M. schrieb:
> Selbst wenn er den Transistor
> durch eine Brücke ersetzen würde, würden dort 600A fließen!

Was aber in der Simulation zu keinen Rauchzeichen führt ... :-)

Natürlich hast du recht!

[Michael (Gast)]

Magnus M. schrieb:
> Was bezweckst du mit dem 0,1 Ohm Lastwiderstand?

Sollte als Verbraucher ("TEN 6-4811WIN DC-DC") gelten.


Noch einer schrieb:
> Da fallen 2 Sachen auf.
>
> In den schwarzen Bildern ist der Pfeil verkehrt herum - mal
> kontrollieren, ob du wirklich diesen P-Kanal ausgewählt hast.
>
> Die 5,61A liegen schon knapp ausserhalb der Grenzen. Im Datenblatt
> findest du ein Diagramm  DrainCurrent / DrainSourceVoltage bei 150°. Das
> geht nur bis 5A.

1. Habe ich schon gecheckt --> ist wirklich ein P-Kanal Mosfet der 
N-Kanal Mosfet (siehe Bild) sieht so aus.

2. Genau an diesem Punkt verstehe ich den Vorgang nicht: Warum liegen am 
Lastwiderstand nicht 60V an?


Martin S. schrieb:
> Also beim ersten Bild fließt der ganze Strom durch die Body-Diode.
> Ist
> das beabsichtigt?

Sieht für mich auch so aus, aber eigentlich sollte es nicht so sein 
(siehe Beitrag von Autor: Lothar Miller (lkmiller))


Magnus M. schrieb:
> Trotzdem sollte der TO in seiner Simulation den 0,1 Ohm
> Lastwiderstand
> durch einen sinnvollen Wert ersetzen. Selbst wenn er den Transistor
> durch eine Brücke ersetzen würde, würden dort 600A fließen!

Was wäre denn ein sinnvoller Wert für einen "TEN 6-4811WIN DC-DC"?


meine Frage galt aber eigentlich noch immer der Spannung am 
Lastwiderstand - wenn der Mosfet öffnet müsste doch die volle Spannung 
am Lastwiderstand liegen!?

[Michael (Gast)]

Michael schrieb:
> meine Frage galt aber eigentlich noch immer der Spannung am
> Lastwiderstand - wenn der Mosfet öffnet müsste doch die volle Spannung
> am Lastwiderstand liegen!?

Der Drain - Source - Widerstand müsste doch = NULL sein!?

[Magnus M. (magnetus)]

Michael schrieb:
> Magnus M. schrieb:
>> Trotzdem sollte der TO in seiner Simulation den 0,1 Ohm
>> Lastwiderstand
>> durch einen sinnvollen Wert ersetzen. Selbst wenn er den Transistor
>> durch eine Brücke ersetzen würde, würden dort 600A fließen!
>
> Was wäre denn ein sinnvoller Wert für einen "TEN 6-4811WIN DC-DC"?

480 Ohm, also das 4800fache des von dir gewählten Wertes!

[Michael (Gast)]

Michael schrieb:
> Der Drain - Source - Widerstand müsste doch = NULL sein!?

Habs gerafft --> ist das Verhältnis vom Drain-Source-Widerstand zum 
Lastwiderstand.

@All Vielen Dank !!

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Michael schrieb:
> 1. Habe ich schon gecheckt --> ist wirklich ein P-Kanal Mosfet der
> N-Kanal Mosfet (siehe Bild) sieht so aus.
Was ist denn das für eine untaugliche Software?
Üblich und in Datenblättern ist es so: bei einem P-Kanal-Mosfet zeigt 
der Pfeil raus. Beim N-Kanals Mosfet reinwärts. Wenn schon solche 
absolut grundlegenden Fehler im Programm sind, wie soll man da dem Rest 
trauen?

[Michael (Gast)]

Magnus M. schrieb:
> 480 Ohm, also das 4800fache des von dir gewählten Wertes!

Hast du 480Ohm aus dem Datenblatt (TEN 6-4811 WIN) berechnet oder 
abgelesen oder einfach deine Erfahrung?

[Clemens L. (c_l)]

Lothar M. schrieb:
> Michael schrieb:
>> 1. Habe ich schon gecheckt --> ist wirklich ein P-Kanal Mosfet der
>> N-Kanal Mosfet (siehe Bild) sieht so aus.
> Was ist denn das für eine untaugliche Software?

Die hält sich halt an einen anderen Standard.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Clemens L. schrieb:
> Die hält sich halt an einen anderen Standard.
Ja, blöd, dass da steht "Mosfet no Bulk". Und das, wo es bei dieser 
Verpolschutz-Schaltung doch gerade auf diese Bulk-Diode ankommt. Ohne 
Bulk-Diode funktioniert dieser Verpolschutz nicht. Das wurde im Verlauf 
des Threads mehrmals erwähnt und verlinkt...

[Torsten B. (tbrox)]

> Was ist denn das für eine untaugliche Software?

http://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html

vermutlich

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Tja, da muss man wohl die Bulkdiode als extra Bauteil über die 
DS-Strecke schalten...

EDIT: Ich habe mir das nochmal angesehen und meine, das müsste gehen, 
der Mosfet ist aber im 
Beitrag "Re: Verpolungsschutz Mosfet every circuit" falsch 
herum drin.