Hallo, ich versuche eine Halbbrücke mit einem dual N/P-MOSFET (PMDT290UCE) zu bauen. Die Drains und Gates der beiden MOSFETs sind jeweils verbunden wobei die Gates LOW gepullt werden (R1). Verbinde ich nun die Gates über einen Widerstand mit VCC (S1 wird gedrückt) wir das Bauteil schnell heiß. Es fließen dabei etwa 100mA durch die MOSFETs. Lasse ich den Vorwiderstand am Gate (R2) weg oder trenne die Drains voneinander, so geschieht dies nicht. Je größer R2 ist, desto höher ist der Strom. Die gleichen Effekte treten auf wenn ich die Gates nach VCC pulle und dann nach GND schalte. Woran könnte das liegen? Einzeln getestet funktionieren die beiden MOSFETs ohne Probleme, also schließe ich falsche Anschlüsse etc. soweit aus. Gruß Daniel
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Dual-Mosfet-Schaltung.png
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Daniel U. schrieb: > also > schließe ich falsche Anschlüsse etc. soweit aus. So wie im Plan ist aber der P-FET oben mit beiden Gates = ein Anschluß und dieser dann an GND gelegt OFFEN - der N-FET geschlossen. Was weiterhin passiert, dürften parasitäre Effekte über Deine Pull-Ups bzw. -Downs sein, weil sich so ein Zustand einstellt, wo beide FETs nur zum Teil leiten. Doch sogar, wenn beide voll durchschalteten, müßten sie die gesamte Energie des dann niederohmigeren Kurzschlusses der 5V-Quelle (den diesen, zuerst halt hochohmiger, erzeugst Du so immer irgendwie...) aufnehmen. Sag doch lieber, was Du mit allem bezweckst (https://www.mikrocontroller.net/articles/Netiquette). Bis man hier auf eine, oder gar "die" Lösung käme, könnte sonst sehr lange dauern.
Daniel U. schrieb: > Woran könnte das liegen? Weil die Mosfets genau so funktionierne wie es im DB steht? Berechne mal die Spannungen an den Gates für Taster gedrückt. Schau Dir an bei welchen Potentialen die jeweils schalten und Deine Frage wird sich beantworten.
Wieviel Strom fließt über R2? Anschlussfehler oder Gate durchgeschlagen.
Michael K. schrieb: > Weil die Mosfets genau so funktionierne wie es im DB steht? > Berechne mal die Spannungen an den Gates für Taster gedrückt. > Schau Dir an bei welchen Potentialen die jeweils schalten und Deine > Frage wird sich beantworten. rein rechnerisch sollte der pFET dabei theoretisch sperren. (seine minimale U_GS_Schwelle beträgt -0,5V, laut Schaltplan sollten nur -0,28V erreicht werden). Aber ich glaube wie du, dass real halt doch was nicht ganz genau so ist, wie im Schaltplan gezeigt, und dass deshalb bei geschlossenen Schalter auch der pFET über der Schwelle angesteuert wird - so dass bei FETs leiten und dementsprechend heizen müssen. @Daniel: miss mal im "Heizzustand" die Gate-Source Spannung des pFET nach. Bist du über der Schwelle oder drunter? Sobald der FET dann mal warm wird, verschiebt sich deswegen die Schwelle noch weiter zu kleineren Werten und die Heizung verstärkt sich.
Achim S. schrieb: > beide FETs > leiten und dementsprechend heizen müssen. Deswegen steuert man eine Halbbrücke ja auch so nicht an. Das die Bridge nicht im Umschaltmoment abpfeift, wenn der Pmos noch voll auf ist und der Nmos anfängt zu leiten, wundert mich. Das DB, LTspice, ein Oszi, Google oder Brain scheint mal wieder gerade nicht verfügbar zu sein.
Michael K. (Firma: Knoelke Elektronik) (knoelke) schrieb: >Deswegen steuert man eine Halbbrücke ja auch so nicht an. >Das die Bridge nicht im Umschaltmoment abpfeift, wenn der Pmos noch voll >auf ist und der Nmos anfängt zu leiten, wundert mich. Och, Mosfets sind ziemlich hart im Nehmen. Zumal bei nur 5V, und Ugs=2,5V der Querwiderstand immer noch über 1,5Ohm typ. ist. Macht also reichlich 3A, was beide Hälften für kurze Zeit (µs) immer noch ganz gut überstehen dürften. Zumal auch noch wie üblich kein Abblock-C vorhanden ist, der für niederohmige Spannungsquelle sorgt.
Jens G. schrieb: > Macht also > reichlich 3A, was beide Hälften für kurze Zeit (µs) immer noch ganz gut > überstehen dürften. Ja schon, aber SOT666 Gehäuse. Viel Wärmekapazität ist da nicht vorhanden.
Naja, da es hier nur um gelegentliche Schaltvorgänge im µs-Bereich geht, wird die Gehäusewärmekapazität davon nichts merken, sondern nur die "Sperrschicht" des Mosfet-Chips, da die umgesetzte Gesamtenergie bei einem solchen Schaltvorgang ziemlich gering sein dürfte.
Ah jetzt sehe ich das Problem. Die Spannung am Gate des P-MOS ist zwar
"hoch" aber durch den Spannungsteiler mit dem Pull-down Widerstand nicht
hoch genug um über die threshold-voltage zu kommen zu kommen damit er
aus geht...Das nötige Potential am Gate zum Ausschalten ist relativ nahe
an VCC weil V(GS) bei unter einem Volt liegt. Ergo schalten dann beide
MOSFETs durch.
Ich habe den Aufbau jetzt mal geändert und den Pull-down direkt hinter
den Schalter gehängt und erst danach den Gate-Vorwiderstand. So ist der
Spannungsteiler entfernt. Klappt damit ohne Probleme.
Im Übergang zwischen HIGH und LOW am Gate-Signal sollte es tatsächlich
auch zu einem sehr kurzzeitigen "Kurzschlusszustand" kommen, ja. Aber
dieser Vorgang ist nur sehr kurz und sollte sich nicht zu stark
auswirken (zumindest nicht in Puncto Hitzeentwicklung).
Michael K. (Firma: Knoelke Elektronik) (knoelke) schrieb:
>Deswegen steuert man eine Halbbrücke ja auch so nicht an.
Ich nehme an dass man korrekterweise eine Ansteuerung nimmt, bei der
verhindert wird dass beide MOSFETs beim Übergang HIGH<->LOW gleichzeitig
durchschalten. Da wird es bestimmt entsprechende Schaltungen oder ICs
geben. In meinem Fall geht es aber um minimalen Platzverbrauch und so
wenige Bauteile wie möglich. So lange die Probleme nicht das
Gesamtsystem oder die Bauteile gefährden ist das erstmal hinnehmbar (vor
allem bei nur 5V).
Daniel U. schrieb: > Lasse ich den > Vorwiderstand am Gate (R2) weg oder trenne die Drains voneinander, so > geschieht dies nicht. Je größer R2 ist, desto höher ist der Strom. Das ist kein Wunder. Wird der Schalter gedrückt, wirkt an beides Gates die Spannung gemäß Spannungsteiler R2 - R1 (0,6K - 10K) = 4,5V. Jetzt setzen wir die Versorgung mal etwas niedriger an: 4,8V. Das N-Gate erhält damit 4,5V - Das passt zu Leiten. Das P-Gate erhält damit -0,5V und damit fängt er minimal an zu leiten. Das ganze schaukelt sich jetzt hoch: Temp - besser leitend - Temp usw. Abhilfe: R2 deutlich kleiner wählen. Edit: zu langsam
:
Bearbeitet durch User
Daniel U. schrieb: > So lange die Probleme nicht das > Gesamtsystem oder die Bauteile gefährden ist das erstmal hinnehmbar (vor > allem bei nur 5V). Interessante Wahrnehmung. Dir ist aber schon klar das der Gesammtwiderstand, wenn beide aufsteuern, bei unter 1R liegt, was bei 5V > 5A bedeutet, Imax-P bei 550mA liegt und ein überschreiten der limiting values meistens eine ausgesprochen dumme Idee ist? Nur weil es nicht sofort in Rauch aufgeht bedeutet es nicht das dieser Murks eine zuverlässige Schaltung ist. Aber an sowas glauben ja nur erfahrene Entwickler. Die anderen halten die DB Angaben nur für schmückendes Beiwerk, welches man auch einfach ignorieren kann wenn es grad unbequem ist. Der nächste Thread ist dann: 'Unerklärliche Ausfälle meiner absolut genial einfachen halfbridge die immer gut funktioniert hat' Schon der Glaube das ein Taster prellfrei schliesst und nicht noch ein paar dutzend mal auf und ab hüpft ist goldig. Die geratenen 'µs' in denen ein Kurzschluss vorliegt ... Ach, mach einfach. Wirst Dich ja doch nicht von schnöden Fakten überzeugen lassen.
Der zulässige Peak Current liegt bei -2,2A respektive 3,2A. Es stimmt dass 5A im worst case diese Limits überschreitet. Von daher ist meine 2. Bedingung nicht erfüllt und das Bauteil ist gefährdet. Von dieser Tatsache lasse ich mich gerne überzeugen. Dafür muss eine Lösung her. Ich vermute dass es zum Erzeugen dieser gewissen "dead-time" an einem der Gates einer etwas aufwändigeren Schaltung bedarf... Der Taster wird übrigens noch gegen einen µC-Output getauscht was für die Darstellung der Schaltung hier aber unpraktisch war und für das Ausgangsproblem keine Rolle gespielt hat.
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