MOSFET-Umschalter, geht das eleganter?

[Knabberer (Gast)]

Hallo,

mal wieder ein Umschalter. Der Klassiker: Netzteil und Akku. Das Blöde 
ist, dass ich oberhalb der 20V fürs Gate bin.

Deswegen wirds knifflig.

Es fließen ca. 5A regulär und 20A Peak DC.

Ich hab mir mal folgendes ausgedacht:
Die erste Schaltstufe lädt einen Kondensator auf, der durch den 
Spannungsteiler auf max. 20V kommt.
Die zweite schaltet dann den Mosfet.
Die Idee dahinter ist, dass der Spannungsteiler hochohnig ausfällt, aber 
der Mosfet trotzdem schnell umgeladen wird.

Mir gefallen drei Dinge nicht:
1. Die Entladung des Mosfets läuft über den Spannungsteiler. Je weniger 
der Teiler verbraucht, umso heißer könnte der Mosfet beim Abschalten 
werden.
2. Der Spannungsteiler verbraucht laufend Strom.
3. Ich brauche vier Schaltstellungen.

Das geht doch bestimmt eleganter, aber ich komme nicht drauf. Weiß 
jemand was?

Vielen Dank

[nachtmix (Gast)]

Knabberer schrieb:
> dass ich oberhalb der 20V fürs Gate bin.

Die 20V solltest du auch nicht ausnutzen, weil der Transistor dadurch 
allmählich schlechter wird.

Spannungsteiler und Zenerdiode ans Gate!

[Michael B. (laberkopp)]

Knabberer schrieb:
> Das geht doch bestimmt eleganter

Eleganter kann man nicht-funktionierendes nicht bauen.

Dir fehlt es noch an Grundlagenverständnis über den Stromkreis.

Knabberer schrieb:
> Ich hab mir mal folgendes ausgedacht:
> Die erste Schaltstufe lädt einen Kondensator auf, der durch den
> Spannungsteiler auf max. 20V kommt.
> Die zweite schaltet dann den Mosfet.
> Die Idee dahinter ist, dass der Spannungsteiler hochohnig ausfällt, aber
> der Mosfet trotzdem schnell umgeladen wird.

Genau, klingt wie ein ausgedachtes Märchen, hat jedenfalls nichts mit 
sinvoller Funktion zu tun.

Ein 36V Netzteil und einen 32V Akku verbindert man über 2 Dioden:

    (-)  (+)
 +--Netzteil--|>|--+
 |                 |  (+)   (-)
 |                 +--Schaltung--+
 |  (-) (+)        |             |
 +--Akku------|>|--+             |
 |                               |
 +-------------------------------+

Dann fliesst nur dasnn Strom aus dem Akku zur Schaltung,
wenn das Netzteil nicht eingeschaltet/angesteckt ist.

DAS ist elegant.

[hinz (Gast)]

Knabberer schrieb:
> Das geht doch bestimmt eleganter,

Aber sicher doch. Einfach Spannungsteiler, ohne Kondensatoren und 
Zusatzschalter. Selbst wenn du 100kOhm Gate-Source hast bist du bei 
gängigen MOSFETs immer noch locker innerhalb der SOA.

[der schreckliche Sven (Gast)]

Hallo Knabberer,
Ich nehme mal an, Du willst ein Gerät wahlweise aus dem Netz oder aus 
dem Akku speisen. Mach doch mal ein Blockschaltbild.

[hinz (Gast)]

Michael B. schrieb:
> Ein 36V Netzteil und einen 32V Akku verbindert man über 2 Dioden:

Das wär doch viel zu einfach!

[nachtmix (Gast)]

Knabberer schrieb:
> Es fließen ca. 5A regulär und 20A Peak DC.

Da geht doch wegen 100µA im Spannungsteiler die Welt nicht unter.

[Knabberer (Gast)]

nachtmix schrieb:
> Spannungsteiler und Zenerdiode ans Gate!

Gute Idee.

Michael B. schrieb:
> Eleganter kann man nicht-funktionierendes nicht bauen.
>
> Dir fehlt es noch an Grundlagenverständnis über den Stromkreis.
[...]
> Ein 36V Netzteil und einen 32V Akku verbindert man über 2 Dioden:    (-)
> (+)
>  +--Netzteil--|>|--+
>  |                 |  (+)   (-)
>  |                 +--Schaltung--+
>  |  (-) (+)        |             |
>  +--Akku------|>|--+             |
>  |                               |
>  +-------------------------------+
>
> Dann fliesst nur dasnn Strom aus dem Akku zur Schaltung, wenn das
> Netzteil nicht eingeschaltet/angesteckt ist.
>
> DAS ist elegant.
Ich fände es nett, wenn du mir auch erklärst, warum die Schaltung nicht 
funktioniert, statt mich pauschal als doof abzustempeln.
Die Idee mit zwei Dioden hatte ich auch, aber bei 5A Dauer und 20A Peak 
geht mir da zuviel als Wärme flöten.

hinz schrieb:
> Knabberer schrieb:
> Das geht doch bestimmt eleganter,
>
> Aber sicher doch. Einfach Spannungsteiler, ohne Kondensatoren und
> Zusatzschalter. Selbst wenn du 100kOhm Gate-Source hast bist du bei
> gängigen MOSFETs immer noch locker innerhalb der SOA.

Danke für den Hinweis.

der schreckliche Sven schrieb:
> Hallo Knabberer,
> Ich nehme mal an, Du willst ein Gerät wahlweise aus dem Netz oder aus
> dem Akku speisen. Mach doch mal ein Blockschaltbild.

So ist es.

[nachtmix (Gast)]

Knabberer schrieb:
> Die Idee mit zwei Dioden hatte ich auch, aber bei 5A Dauer und 20A Peak
> geht mir da zuviel als Wärme flöten.

Dann verwende doch die Substratdioden des FET, betreibe ihn also 
"rückwärts".
Wenn diese Diode die Stromleitung automatisch übernommen hat, kannst du 
immer noch mittels Gatespannung den FET leitend machen und so den 
Spannungsabfall auf ein paar mV absenken.

[Knabberer (Gast)]

nachtmix schrieb:
> Knabberer schrieb:
> Die Idee mit zwei Dioden hatte ich auch, aber bei 5A Dauer und 20A Peak
> geht mir da zuviel als Wärme flöten.
>
> Dann verwende doch die Substratdioden des FET, betreibe ihn also
> "rückwärts".
> Wenn diese Diode die Stromleitung automatisch übernommen hat, kannst du
> immer noch mittels Gatespannung den FET leitend machen und so den
> Spannungsabfall auf ein paar mV absenken.

Das gefällt mir sehr gut, ich denke, das werde ich so übernehmen. Zumal 
ich vom Verbraucher 12V abgreifen kann, um dann den Mosfet über einen 
OPV leitend zu machen.

Danke!

[Knabberer (Gast)]

Ich hab das gerade mal aufgezeichnet.

Zum Sperren muss ich ja sowohl für P- als auch N-Kanal Gate auf 
Sourcespannung bekommen, richtig? Das macht es nicht einfacher :(

[nachtmix (Gast)]

Am besten schreibst du mal ausführlich auf, was genau das werden soll, 
und welche Eigenschaften das Teil warum unbedingt haben muss.
Dann kommen wir vielleicht zu einem Schaltungsvorschlag.

[Michael B. (laberkopp)]

Knabberer schrieb:
> Ich fände es nett, wenn du mir auch erklärst, warum die Schaltung nicht
> funktioniert

Deine Schaltung scheitert schon zu Beginn:

Alle Schalter offen, nun einen der Stromversorgungsschalter schliessen.

Es fliesst kein Strom, wohin auch wenn bei beiden Spannungsquellen die 
jeweilige Masse durch den MOSFET angetrennt ist.

Strom fliesst nur im geschlossenen Stromkreis, das ist nun wirklich 
Grundschulwissen, und du hast keinerlei Stromkreis weil deine MOSFETs ja 
noch sperren, also offen sind. Kein Keis, kein Strom.

Wenn man an der Schaltung

    (-)  (+)
 +--Netzteil--|>|--+
 |                 |  (+)   (-)
 |                 +--Schaltung--+
 |  (-) (+)        |             |
 +--Akku------|>|--+             |
 |                               |
 +-------------------------------+

den Spannungsabfall an den Dioden reduzieren will, was aber bei über 30V 
weitgehend witzlos ist, weil maximal 3% Verlust anfallen, dann kann man 
die Diode die leitet mit einem MOSFET noch niederohmiger überbrücken. Da 
fällt als erstes auf, daß der MOSFET eine eingebaute Diode hat, und es 
wäre ja Blödsinnig, diese Diode in der anderen Richtung 
parallelzuschalten

   +-MOSFET-+
   |  -|<|- |
   |        |
---+--|>|---+---

der MOSFET muss also so rum parallel wie seine interne Diode zeigt

   +-MOSFET-+
   |  -|>|- |
   |        |
---+--|>|---+---

dann bleibt nur noch die Frage, welche Polariät der Ansteuerung man 
vorzieht, einen P-Kanal MOSFET oder einen N-Kanal MOSFET, und weil sich 
die Ansteuerspannung auf den Source Anschluss bezieht macht es Sinn wenn 
Source rechts liegt, auf Verbraucherseite.

Nun muss man nur noch einen OpAmp verwenden, der bei mehr 
Spannungsabfall als 0.1V an der Diode den MOSFET durchsteuert.

Die richtige Lösung wäre also kindereinfach, ohne Schalter und macht von 
selbst was nötig ist.