Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wie steuert man einen 50V PMOS an?


von Timmy (Gast)


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Hallo,

wenn ich 50V mit einem PMOS schalten möchte und diesen mit einem µC 
ansteuern will, brauche ich 45V und 50V. Wie macht man sowas richtig?

: Verschoben durch Admin
von Falk B. (falk)


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von Timmy (Gast)


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Geht das auch energieeffizient? Das schöne der FETs ist doch gerade, 
dass sie keine Energie brauchen, um einen Zustand zu halten.

von hinz (Gast)


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Wieviel kA willst du mit wieviel MHz schalten?

von THOR (Gast)


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Timmy schrieb:
> Geht das auch energieeffizient? Das schöne der FETs ist doch
> gerade,
> dass sie keine Energie brauchen, um einen Zustand zu halten.

Wenn der Zustand nur gehalten werden soll, reicht eine Lötverbindung.

von Falk B. (falk)


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@Timmy (Gast)

>Geht das auch energieeffizient? Das schöne der FETs ist doch gerade,
>dass sie keine Energie brauchen, um einen Zustand zu halten.

1. Ansatz. Den Strom von 13mA auf vielleicht 0,5mA senken und den 
Widerstand anpassen.

2. Ansatz Passenden Pegelwandler auf CMOS-Basis suchen.

von Timmy (Gast)


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Ich habe gesucht, aber es gibt keinen Pegelwandler, der 50V aushält.

Angenommen ich will einen Step-Down von 50V auf 12V nicht-diskret 
aufbauen, dann brauche ich einen PMOS auf der High Seite. Den möchte ich 
jetzt gerne mit 100 kHz ansteuern. Ich möchte aber keine starken 
PullUps/Downs drin haben, die dann die Effizienz vernichten, weil es ein 
kleiner Verbraucher ist.

Was macht man in so einem Fall? Gibt es da überhaupt eine Lösung für?

von Peter D. (peda)


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Wieder mal alles einzeln aus der Nase zieh:

Wiviel µA Last sind es denn auf der 12V Seite?

von Mac G. (macgyver0815)


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Timmy schrieb:
> Was macht man in so einem Fall? Gibt es da überhaupt eine Lösung für?


z.B. N-Kanal FET mit passendem High-Side Treiber verwenden.

von Timmy (Gast)


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@Peter: Es ist ein Denkspiel, keine vorgegebene Aufgabe. Ich frage mich 
nunmal derzeit, wie ich sowas machen würde, wenn es die Aufgabe gäbe. 
Deshalb sind die Details auch nicht festgelegt. Aber sagen wir mal, es 
ist ein Verbraucher, der einen Linearregler uninteressant macht. 15mA?

von Timmy (Gast)


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@macgyver: Mit dem NMOS einen Gate-PullUp runterzuziehen ist nicht 
zulässig.

von Timmy (Gast)


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Aber das meinst du vielleicht auch gar nicht, da ich den PullUp nicht 
auf 0V ziehen darf, sonst rauchts.

von Peter D. (peda)


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Timmy schrieb:
> Aber sagen wir mal, es
> ist ein Verbraucher, der einen Linearregler uninteressant macht. 15mA?

Bei 0,6W Verlust würde ich noch nen Linearregler nehmen.
Ich bin da mehr der Praktiker, Denkspiele überlasse ich anderen.
Zu Denkspielen gehört doch, auch mal selber zu rechnen.

von Timmy (Gast)


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Dann nehmen wir eben an, es ist eine Batterieanwendung. Da kannst du 
nicht einfach Leistung verheizen, wenn es nicht sein muss.

von Falk B. (falk)


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@Timmy (Gast)

>Dann nehmen wir eben an, es ist eine Batterieanwendung. Da kannst du
>nicht einfach Leistung verheizen, wenn es nicht sein muss.

Stimmt. Dann muss man einen passenden Pegelwandler auf CMOS-Basis 
suchen und finden oder im Extremfall selber bauen. Das Grundkonzept ist 
hier schon sichtbar.

https://www.mikrocontroller.net/attachment/34752/P_FET.png

Die Stromquelle betreibt man mit einem möglichst kleinen Strom, übliche 
Gatetreiber ala ICL7667 & Co arbeiten mit 0,1-0,5mA. Dahinter kommt ein 
Verstärker, der das Gate schnell und stark schalten kann. Die 
Herausforderung liegt dabei darin, daß dessen "Masse" an der hohen 
Spannung hängt. Aber für jemandem vom Fach ist das ein Standardproblem.

von MaWin (Gast)


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Timmy schrieb:
> Es ist ein Denkspiel

Na dann denk doch mal, und fordere nicht andere auf, für dich zu denken.

Erster Denkfehler:

Timmy schrieb:
> wenn ich 50V mit einem PMOS schalten möchte und diesen mit einem µC
> ansteuern will, brauche ich 45V und 50V.

Das reicht nur für einen LogicLevel PMOS. Normalerweise braucht man 50V 
ud 40V.

von Denzel Crocker (Gast)


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MaWin schrieb:
> Na dann denk doch mal, und fordere nicht
> andere auf, für dich zu denken.

Sehr geehrter Herr Rektor W., scheinbar ist es Schüler
Timotheus Turner aus der 9b nicht möglich, effektiv
über den Lehrstoff der Thematik nachzudenken.

Es erscheint offensichtlich, daß er aus dem Unterricht
bisher größtenteils nur wenige Kenntnisse gewonnen hat.

(Ich als Klassenlehrer bin zumeist auch überfordert mit
den ständigen, sich wiederholenden Unterbrechungen durch
Fragen... zum Lehrstoff vergangener Jahre?!)

Eventuell könnten bestimmte, interessante, und erst vor
kurzem wissenschaftlich erfasste Fakten und Umstände

(Zum Thema "Das Elektron und sein Proton - niemand ist gerne
völlig alleine, und Neutronen noch viel weniger...")

weiterhelfen, um endlich einen Überblick zu gewinnen. Siehe:

http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm

(@Timmy: Der Tipp ist übrigens todernst gemeint.
Lies Dich doch mal richtig ein, ey. Du bist doch
lange genug dabei, also "go mal bissel ahead", Timmy.)

von Joachim B. (jar)


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Timmy schrieb:
> wenn ich 50V mit einem PMOS schalten möchte und diesen mit einem µC
> ansteuern will,

hi side Schalter?

µC galv. getrennt DC/DC Wandler z.B. SIM1 0505
https://www.reichelt.de/DC-DC-Wandler-diverse/SIM1-0505-SIL4/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=7247&ARTICLE=35024
isolierend mit GND (-) out den µC GND (-)auch auf +50V legen, logic 
level PMOS FET nehmen, fertig.

Ist wie mit NMOS logic level FET nur andersrum :)

: Bearbeitet durch User
von hinz (Gast)


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Timmy schrieb:
> Dann nehmen wir eben an, es ist eine Batterieanwendung. Da kannst
> du
> nicht einfach Leistung verheizen, wenn es nicht sein muss.

Dann nimmt man einen n-MOSFET und einen Speichertrafo.

von Peter D. (peda)


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Timmy schrieb:
> Step-Down von 50V auf 12V

Google dochmal nach Power over Ethernet.
Da gibt es massenhaft Anbieter von Spannungsreglern mit 48V Eingang, die 
müssen die sogar verkaufen.

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


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Timmy schrieb:
> Geht das auch energieeffizient?

Was ist dir daran nicht effizient genug? Die 13mA kannst du verkleinern 
- dazu einfach die Widerstände an Emitter und Kollektor des 
Pegelwandler-Transistors vergrößern. Allerdings je weniger Strom, desto 
langsamer schaltet der FET.

Andererseits fließt dieser Strom nur dann, wenn der FET eingeschaltet 
ist. Sprich: wenn auch Strom in die Last fließt.

> Das schöne der FETs ist doch gerade,
> dass sie keine Energie brauchen, um einen Zustand zu halten.

Und schon falsch. Sogar die MOSFET in DRAM halten ihre Gatespannung nur 
für wenige Millisekunden, bevor sie wieder aufgefrisch werden müssen. 
Und diese MOSFET sind noch darauf optimiert, ihre Gatespannung lange zu 
halten. Leistungs-MOSFET sind das nicht.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Timmy schrieb:
> Ich habe gesucht, aber es gibt keinen Pegelwandler, der 50V
> aushält.
>
> Angenommen ich will einen Step-Down von 50V auf 12V nicht-diskret
> aufbauen, dann brauche ich einen PMOS auf der High Seite. Den möchte ich
> jetzt gerne mit 100 kHz ansteuern. Ich möchte aber keine starken
> PullUps/Downs drin haben, die dann die Effizienz vernichten, weil es ein
> kleiner Verbraucher ist.
>
> Was macht man in so einem Fall? Gibt es da überhaupt eine Lösung für?

Hallo,

den FET könnte man über einen kleinen Steuertrafo ansteuern.


MfG

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