Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik P Kanal Mosfet als Schalter


von Stefan (Gast)


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Hallo zusammen,

möchte mittels p-mosfet ein 24 Volt Verbraucher schalten. Der 
Verbraucher ist direkt an Masse und am Drain angeschlossen und soll über 
den mosfet ein/bzw. ausgeschaltet werden. Der Verbraucher kann auch ein 
Releais sein. Die Spule des Relais erzeugt beim Abschalten eine 
Induktionsspitze. Um die Störungen durch Spitzen zu vermeiden würde ich 
noch eine Diode zwischen masse und  drain schalten. Der Ausgangstrom 
wird 0,5A nicht überschreiten und die Spannung wird 30V nicht 
überschreiten. Ist meine Schaltung so ok ?


Gruß Stefan

von Markus M. (adrock)


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Nö, ich denke das passt nicht.

Lt. Datenblatt darf doch Vgs max. -20V sein. In Deiner Schaltung wären 
es -24V.

von HildeK (Gast)


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Stefan schrieb:
> Ist meine Schaltung so ok ?

Jein. Das Gate wird dauerhaft mit 24V nicht klar kommen.

von Thomas (Gast)


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Außerdem, hält der Optokoppler 24V Vce aus?

von Wolfgang (Gast)


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Stefan schrieb:
> Die Spule des Relais erzeugt beim Abschalten eine
> Induktionsspitze. Um die Störungen durch Spitzen zu vermeiden würde ich
> noch eine Diode zwischen masse und  drain schalten.

Die Diode muss antiparallel zur Relaisspule liegen. ;-)

Die ist es, die in ihrem Magnetfeld die Energie gespeichert hat. Diese 
Energie aus dem Magnetfeld muss zu Abschalten irgendwo hin.  Wenn das 
Relais schnell abschalten soll, schaltest du einen Widerstand in Serie 
zur Diode.

von Stefan (Gast)


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Markus M. schrieb:
> Nö, ich denke das passt nicht.
>
> Lt. Datenblatt darf doch Vgs max. -20V sein. In Deiner Schaltung wären
> es -24V.

V1 soll 12V sein nicht 24V. Ist die Diode soweit richtig oder kann man 
sie auch weglassen? Am Ausgang möchte auch die Spule eines Releis 
anschließen können.

von HildeK (Gast)


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Stefan schrieb:
> Ist die Diode soweit richtig oder kann man
> sie auch weglassen?

Ja, sie ist richtig und nein, man sollte sie nicht weglassen.
Gut, es gibt MOSFETs, bei denen ist eine Avalanche-Energie definiert und 
da könnte man bei genauem Nachrechnen zu dem Ergebnis kommen, dass man 
für dieses eine Relais und diesen speziellen FET die Diode nicht 
zwingend benötigt.
Bevor ich das aber tun würde, käme einfach die Diode rein - fertig.

von Stefan (Gast)


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HildeK schrieb:
> Stefan schrieb:
> Ist die Diode soweit richtig oder kann man
> sie auch weglassen?
>
> Ja, sie ist richtig und nein, man sollte sie nicht weglassen. Gut, es
> gibt MOSFETs, bei denen ist eine Avalanche-Energie definiert und da
> könnte man bei genauem Nachrechnen zu dem Ergebnis kommen, dass man für
> dieses eine Relais und diesen speziellen FET die Diode nicht zwingend
> benötigt. Bevor ich das aber tun würde, käme einfach die Diode rein -
> fertig.

Ist die Richtung der Diode auch richtig?

von HildeK (Gast)


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Stefan schrieb:
> Ist die Richtung der Diode auch richtig?

Ja, an dem Ausgang liegt unten 0V und oben, eingeschaltet, die 12V 
(24V). Somit ist die Diode richtigerweise in Sperrichtung. Wäre sie 
umgekehrt drin, würde sie beim Einschalten das Relais kurzschließen und 
dabei selber sterben ...

von Markus M. (adrock)


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Also bei 12V wäre es soweit i.O.

Die Frage wäre noch ob der Optokoppler ebenfalls mit 12V klarkommt und 
ob man R1 nicht noch größer machen könnte. Der Strom in das Gate ist ja 
minimal, sollte man doch locker 10K oder 47K nehmen können.

von Stefan (Gast)


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Stefan schrieb:
> Hallo zusammen,
>
> möchte mittels p-mosfet ein 24 Volt Verbraucher schalten. Der
> Verbraucher ist direkt an Masse und am Drain angeschlossen und soll über
> den mosfet ein/bzw. ausgeschaltet werden. Der Verbraucher kann auch ein
> Releais sein. Die Spule des Relais erzeugt beim Abschalten eine
> Induktionsspitze. Um die Störungen durch Spitzen zu vermeiden würde ich
> noch eine Diode zwischen masse und  drain schalten. Der Ausgangstrom
> wird 0,5A nicht überschreiten und die Spannung wird 30V nicht
> überschreiten. Ist meine Schaltung so ok ?
>
> Gruß Stefan

Markus M. schrieb:
> Also bei 12V wäre es soweit i.O.
>
> Die Frage wäre noch ob der Optokoppler ebenfalls mit 12V klarkommt und
> ob man R1 nicht noch größer machen könnte. Der Strom in das Gate ist ja
> minimal, sollte man doch locker 10K oder 47K nehmen können.

Der Optokoppler ist ein ACPL847 Baustein. Uce_max = 70V. Sollte passen.

von hinz (Gast)


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Wie wärs denn mit einem integrierten High-Side-Schalter, z.B. BSP752T?

von Evert D. (evertd)


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Warum nicht ein 15 V Zenerdiode parallel zu R1, und ein extra
Widerstand von z.B. 1 kΩ zwisschen Kollektor vom Optokoppler
und Gate ?

von Jörg R. (solar77)


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Weshalb wird die Last HighSide geschaltet? Weshalb der Optokoppler, hast 
Du wirklich eine galvanische Trennung zwischen Steuer- und Lastkreis? 
Welche Spannung hat das Steuersignal?

: Bearbeitet durch User
von foobar (Gast)


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> Warum nicht ein 15 V Zenerdiode ...

Ein zusätzlicher Widerstand (halb so groß wie R1) reicht auch, um die 
Schaltung für 24V passend zu machen (entweder vor den Emitter oder 
Kollektor des Optokopplers) - bildet dann mit R1 nen Spannungsteiler.

von foobar (Gast)


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Btw, um es dem Optokoppler etwas leichter zu machen, würd ich R1 größer 
machen, z.B. 10k.

von Wolfgang (Gast)


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Stefan schrieb:
> Ist die Richtung der Diode auch richtig?

Ja. Überlege mal, was passieren würde, wenn du sie andersrum einbauen 
und dann den FET schließen würdest. Dann würde einfach nur ein dicker 
Strom durch die Diode fließen, bis sie einen ehrenvollen Hitzetod 
stirbt, falls der Versorgungsstrom nicht ausreichend begrenzt ist. Fürs 
Relais blieben gerade mal gut 1V.

von Stefan (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Stefan schrieb:
>> Ist die Richtung der Diode auch richtig?
>
> Ja. Überlege mal, was passieren würde, wenn du sie andersrum einbauen
> und dann den FET schließen würdest. Dann würde einfach nur ein dicker
> Strom durch die Diode fließen, bis sie einen ehrenvollen Hitzetod
> stirbt, falls der Versorgungsstrom nicht ausreichend begrenzt ist. Fürs
> Relais blieben gerade mal gut 1V.

siehe Kommentar am 17.08.2019 um 15:32.

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