Guten Tag zusammen. Ich möchte einen Leistungsfet mit einem 3.3V uController ansteuern. Das dies direkt nicht möglich ist, ist mir bewusst. Daher möchte ich einen BJT mit Emitter an das Gate schalten und den Kollektor auf 12V. Nun meine Problematik ist das die meisten BJT eine EBase Brakethrough voltage unter 12V haben. Nun habe ich angst das durch die Parasitären Kapazitäten und auch sonst die 12V zur Basis durchschlagen könnten. Gibt es einen besseren Weg oder mache ich mir grundlos sorgen? Schema ist im Anhang. Vielen Dank für eure Antworten
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Das wird mit 3,3V an der Basis auch nicht funktionieren wenn Ugsth darüber liegt. Die Spannung am Gate kann nur ~3,3v -Ube werden.
Du brauchst entweder eine höhere Spannung am Gate, oder nutzt ein PNP Transistor. Oder Schaltung bei 4.2 nehmen: https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/powsw1.htm
Hallo, das funktioniert so nicht. Du kannst mittels 100 k vom Gate zu + den FET immer einschalten und mittels NPN-Transistor von GND zum Gate aus schalten. Mit NPN und PNP nacheinander geht es auch. MfG
Teddy schrieb: > Du brauchst entweder eine höhere Spannung am Gate, oder nutzt ein PNP > Transistor. > Oder Schaltung bei 4.2 nehmen: > https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/powsw1.htm Darlington kommt leider nicht in Frage,da bei den Strömen die ich ziehen möchte die 0.2V CE zu viel Leistung über dem BJT bedeuten würde. So viel ich verstanden habe sollten doch ~0.2V über CE abfahlen und die restlichen 11.8V sollten am Gate/R5 anliegen. Sofern dieser durchgesteuert ist und der basisstrom gross genug für den Gateladestrom ist.
Du brauhst aber 12V an der Basis. Hast aber nur 3,3V! Emitterfolger geht nicht. Steht aber schon oben.
karadur schrieb: > Du brauhst aber 12V an der Basis. Hast aber nur 3,3V! > > Emitterfolger geht nicht. Steht aber schon oben. Jetzt sehe ich den überlegungsfehler. Ich habe in der nicht durchgesteuerten situation das ganze betrachtet und da sind die 3.3V gegenüber 0V genug zum durchsteuern aber sobald er leitet ist dies nicht mehr der Fall -_-
Dominic K. schrieb: > Jetzt sehe ich den überlegungsfehler. Teddy schrieb: > Oder Schaltung bei 4.2 nehmen: > https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/powsw1.htm mfg klaus
Das Problem das ich bei der Pull-Down NPN Lösung sehe ist das der Pull up bei maximal 1Kohm sein kann ohne das die Einschaltzeiten sich stark erhöhen. Den die Gatekapazitäten liegen bei 2nF. Das würde halt bei gesperrtem zustand 12mA Stromverbrauch im Standby geben.
Ich würde dir eher empfehlen, die Schaltung aus https://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber#Beispiele_zu_Low-Side_Treibern - Bild 2b - zu nehmen. Grund: - der gewählte FET kann über 80A bei Kühlung, wir wissen nicht, welchen Strom du tatsächlich schalten willst. - wir wissen nicht, wie häufig du schalten willst. Um sich zu gehen, dass auch das Gate schnell umgeladen wird zwecks möglichst geringer Verlustleistung im FET ist ein aktiver Treiber sehr hilfreich. Den Vorschlag Christian S. schrieb: > Du kannst mittels 100 k vom Gate zu + den FET immer einschalten und > mittels NPN-Transistor von GND zum Gate aus schalten. würde ich deshalb nicht empfehlen. Wenn schon so, dann allerhöchstens mit 1k und auch nur dann, wenn keine PWM verwendet werden soll, also selten geschaltet wird! Siehe Bild 1 vom obigen Link. Abgesehen davon ist das Schaltsignal dann invertiert, aber bei µC-Ansteuerung ist das kein Problem.
Nimm einfach einen MOSFET für niedrige Logikpegel. Wieviel Strom musst du denn schalten?
Dominic K. schrieb: > Das Problem das ich bei der Pull-Down NPN Lösung sehe ist das der Pull > up bei maximal 1Kohm sein kann ohne das die Einschaltzeiten sich stark > erhöhen. Ich sehe, du hast das Problem erkannt. Aber auch bei deiner Lösung, die dann geht, wenn das Ansteuersignal ca. 10V hätte, hast du das selbe Problem beim Ausschalten. Ob beim Ein- oder Ausschalten der Übergang zu langsam ist: das Problem der Überlast in dieser Phase bleibt.
hinz schrieb: > Nimm einfach einen MOSFET für niedrige Logikpegel. > > > Wieviel Strom musst du denn schalten? Circa 20 Ampere dauerlast mit spikes auf bis zu 60Ampere. Da ich nicht viel Fläche auf dem PCB habe für Kühlfläche
Dominic K. schrieb: > Gibt es einen besseren Weg Na, deiner funktioniert zumindest GAR NICHT. Bei 3.3V rein kommen maximal 2.7V am Gate des MOSFETs an, da ist der noch AUS. Bei offenen Eingang kann es hingegen vorkommen, ndaß der Reststrom (Mikroampere) durch den Transistor an den 100k schon zu einer Spüannung führen, bei der der MOSFET eingeschaltet wird, denn in sein Gate fliesst ja quasi kein Strom. Daher ist die Widerstandsverteilung 1k am Eingang, 100k am Ausgang völlig verkehrt. Wer nur 12V schalten will, soll einen MOSFET nehmen, der bei 2.7V schon garantiert einschaltet, wenn es LEISTUNG sein muss z.B. IRL6283, oder auch IRF6201. Wenn schon vorgeschalteter Transistor als Pegelwandler, dann wird man wohl invertierend schalten:
1 | +12V +12V |
2 | | | |
3 | 1k Last (Freilaufdiode ?) |
4 | | | |
5 | +---|I MOSFET |
6 | | |S |
7 | --10k--|< | |
8 | |E | |
9 | GND GND |
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> würde ich deshalb nicht empfehlen. Wenn schon so, dann allerhöchstens > mit 1k und auch nur dann, wenn keine PWM verwendet werden soll, also > selten geschaltet wird! Siehe Bild 1 vom obigen Link. > Abgesehen davon ist das Schaltsignal dann invertiert, aber bei > µC-Ansteuerung ist das kein Problem. Ja es soll mit PWM angesteurt werden mit einer Frequenz von 25khz daher kann es schon zeitkritisch sein
Dominic K. schrieb: > hinz schrieb: >> Nimm einfach einen MOSFET für niedrige Logikpegel. >> >> >> Wieviel Strom musst du denn schalten? > > Circa 20 Ampere dauerlast mit spikes auf bis zu 60Ampere. Da ich nicht > viel Fläche auf dem PCB habe für Kühlfläche Dann wirds nichts mit direkter Ansteuerung des MOSFET. Wie wärs mit einem Gatetreiber? Die gibts auch winzig klein, z.B. in SOT-23/5.
Dominic K. schrieb: > Ja es soll mit PWM angesteurt werden mit einer Frequenz von 25khz daher > kann es schon zeitkritisch sein Nur als Hinweis: diese Info hätte in den Eröffungspost gehört - und die 20A/60A auch! Warum? Genau an der Stelle spielt nämlich die Verlustleistung der Umschaltverluste die große Rolle. Ich hatte nur naheliegend geahnt, dass du keinen 80A-MOSFET nimmst, wenn du nur 1A schalten willst ... Mit deinen 100k PullDown und 25kHz PWM wärst du dabei zum MOSFET-Killer geworden :-) (selbst wenn du mit 10V angesteuert hättest)!
> Circa 20 Ampere dauerlast mit spikes auf bis zu 60Ampere. Da ich nicht > viel Fläche auf dem PCB habe für Kühlfläche Erst keinerlei Randbedingungen beschreiben und dann Stromstärken mit PWM schalten wollen, mit denen sich Karosserieblech schweißen läßt. An meinem Schutzgasschweißgerät steht an den untersten beiden Einstellungen 30A und 60A. OK, bin raus. Werde jetzt das Sonntagswetter genießen. mfG
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Christian S. (roehrenvorheizer) schrieb: >Erst keinerlei Randbedingungen beschreiben und dann Stromstärken mit PWM >schalten wollen, mit denen sich Karosserieblech schweißen läßt. An >meinem Schutzgasschweißgerät steht an den untersten beiden Einstellungen >30A und 60A. OK, bin raus. Werde jetzt das Sonntagswetter genießen. Warum bist Du jetzt raus, wo nun doch paar Randbedingungen bekannt sind? 25kHz und 80A sind wohl nun etwas zu komplex für die weitere Teilnahme am Thread? @TO: Bei solchen Anforderungen (25kHz und 60A) sollte auf alle Fälle ein kräftiger Gatedriver verwendet werden, der die Gatekapazität schnell umladen kann, und auch die Gatespannung liefern kann. Der IRLR8726 klingt zwar nicht schlecht, kann 61A bzw. 86A je nach Case-Temperatur, wird aber auf 50A durch das Packagelimit ausgebremst (kommt jetzt drauf an, was Du mit "spikes auf bis zu 60Ampere" so meinst). Notfalls zwei parallel schalten, oder was kräftigeres nehmen. Und wenn Du was mit noch niedrigerem Rds_on nimmst, kannste auch die Kühlflächen klein halten (der IRLR8726 heizt bei 20A mit paar Watt, bei 60A dann schon paar 10W)
Die 60 Ampere wären im Kurzschlussfall und wird Ohmisch begrenzt durch die Speisung. Nach ziemlich kurzer Zeit greift die Sicherung aber ja eigentlich kann ich den Fall ignorieren, da dies nur der Fall wäre im Kurzschluss...
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Wie stark sollte eurer Meinung nach dieser Treiber sein? Ich bin entweder unfähig oder habe keine Maximale Leistung oder Stromanzeige gefunden im Datenblatt für das Gate. EDIT: Ignoriert man den Kurzschlussschutz könnte ich einen BUK9M20-40HX nehmen, welcher eine Schwellspannung angibt von 1.5V aber bei 3.3V scheint der laut Kennlinie immernoch ziemlich hochohmig
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Erzähl doch erstmal wieviel Platz denn zur Verfügung steht, und wo du so einkaufst.
Mouser und digikey sind für mich die Lieferanten die ich meist verwende. Gelayoutet ist der Print noch nicht aber mehr als einen halben Zentimeter habe ich nicht um das TO252AA gehäuse. Je nachdem montiere ich noch einen Kühlkörper darauf, auch wenn die Bauform nicht darauf ausgelegt ist.Je nach Temperaturen natürlich
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Schau dir AN-994 von Infineon/IRF an. Du wirst einen MOSFET mit weniger als 2mOhm brauchen. Als Treiber käme MCP1416 in Frage.
Ich würde einen MOSFET nehmen, dessen Rdson < 1 MilliOhm hat: https://www.mouser.de/ProductDetail/Vishay-Siliconix/SIRA60DP-T1-GE3?qs=sGAEpiMZZMshyDBzk1%2FWi5pDtb0VL0%2Fs69wCuOO343F1NoR3Qc8gLw%3D%3D Damit ist die Verlustleistung bei 20A < 0,5W und somit kein Kühlproblem. Weiterhin haben wir hier eine relativ niedrige Gateladung Qg=38nC und auch eine noch moderate Eingangskapazität Ciss von 7,65nF. Als Power-Treiber kenne ich den UCC37322: https://www.mouser.de/ProductDetail/Texas-Instruments/UCC37322D?qs=sGAEpiMZZMvQcoNRkxSQkjD8IEaqLOLu3fzqfVnsB%252BQ%3D Leider nicht billig, aber für 10nF Kapazität spezifiziert. Der sollte den MOSFET schnell genug durch den verlustbehafteten Bereich treiben, damit bei PWM möglichst wenig Verlustleistung hinzu kommt.
Hallo, da ich vermute, das Du noch nicht soviel mit Leistungselektronik gemacht hast, deshalb noch ein paar Hinweise: Das Layout ist in dem Bereich kritisch. Soll heißen, die Leitungen zwischen Treiber und Mosfet sind Highspeed in Kombination mit Leistung. - alle Wege kurz halten - keine Schleifen - Entstörkondensatoren direkt am Treiber, des bedeutet die Pufferkondensatoren kommen direkt neben den TreiberIC (siehe DB oder AN oder so, hab ich jetzt nicht danach gesucht) Hier dürfen keine Kompromisse gemacht werden. Mehr als 5mm ist zu viel. - das Gatesignal solltest Du später unter Last mit einem Oszui messen. Das osziliert ganz gerne und erzeugt damit zusätzliche Verlustleistung.
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