Hallo zusammen, ich brauche einen Gatetreiber für einen (Power) MOSFET, welcher keine hohen Anforderungen an die Schaltgeschwindigkeit stellt. Allerdings soll die Gate Spannung variabel eingestellt werden können. (Mit einem 0-10V AO eines Mikrocontrollers) Der Mikrocontroller allein zur Bereitstellung der Gatespannung wäre beim Einschalten zu stark belastet. Hat hier jemand eine Idee oder Erfahrung, wie man das verwirklichen könnte? Danke und Viele Grüße
Rolf A. schrieb: > Hallo zusammen, > ich brauche einen Gatetreiber für einen (Power) MOSFET, welcher keine > hohen Anforderungen an die Schaltgeschwindigkeit stellt. > Allerdings soll die Gate Spannung variabel eingestellt werden können. > (Mit einem 0-10V AO eines Mikrocontrollers) Welchen Mikrocontroller der 0-10V ausgeben kann hast du dir ausgesucht? Weshalb muss man zum Einschalten eines MOSFETs eine variable Gatespannung haben?
Mir erschließt sind der Sinn noch nicht ganz, aber der Klassiker wäre ein OPV. In deinem Fall als Spannungfolger beschaltet. POWER FETs mögen die Liniearbetrieb nicht und werden sehr schnell sehr warm. Ein Anwendungfall wo man das gezielt nutzt ist eine elektronische Last. Dazu wird über einen Messwiderstand der Strom durch den FET erfasst und auf einen OPV geführt. Mit deinem Controller gibst du dann nur den Sollwert vor. Was du willst ist ja einfach den FET als variablen Widerstand einsetzen. Sei dir aber bewusst: Der Lineare Bereich ist sehr schmal (Zwischen 4V und 5V liegen Welten in der Leitfähigkeit des FETs und die ganze Geschichte ist sehr stark temperaturabhängig, dass musst du mit deinem µC irgendwie kompensieren. Ich glaube du kommst besser, wenn du uns mitteilst, was deine Schaltung machen soll. Dann kommen sich auch ein paar gute Tipps bei rum. VG Paul
Schaltgeschwindigkeit (von Schalten) und analoge Spannung schließen sich gegenseitig aus. Erst wenn wir wissen was du vor hast, können wir kompetent über das wie und womit diskutieren.
Also, danke für die ganzen Antworten. Ich will für ein Forschungsprojekt die Threshold Spannung bei verschiedenen Temperaturen ermitteln. Dazu will ich die Gate Spannung langsam hochfahren. (mittels analogem Signal 0-10V) Da ich das System mit dem ich dieses Signal erzeuge nicht als Gate treiber verwenden will/kann, suche ich aktuell nach einer Lösung für das Problem. Spannungsfolger wäre eine glaube ich eine gute Idee!
Ich weiß nicht welchen MOSFET du verwendet willst. Aber alle die ich kenne haben eine Gate Kapazität in der Größenordnung um 1 nF. Mit einer Spannung die du "langsam hochfahren" wirst kannst du deine Quelle unmöglich überlasten. Selbst wenn "langsam" bei dir von 0 auf 10 Volt in einer Millisekunde bedeutet, kann da trotzdem nichts negatives passieren.
Rolf A. schrieb: > Ich will für ein Forschungsprojekt die Threshold Spannung bei > verschiedenen Temperaturen ermitteln. Dazu will ich die Gate Spannung Die Threshold-Spannung ermittelt man ganz einfach, indem man das Drain mit Gate verbindet, und von Drain noch einen Arbeitswiderstand gegen +Ub. Mit dem Arbeitswiderstand stellt man praktisch den Id ein, bei dem man die Threshold-Spannung ermitteln will (Standard sind immer so 250µA in den Datenblättern). Uds wäre dann Deine Threshold-Spannung. Statt Arbeitswiderstand könnte man auch eine entsprechend dimensionierte Konstantstromquelle einsetzen, so daß die gesamte Anordnung dann auch weitgehend unabhängig ist von den Spannungswerten.
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Rolf A. schrieb: > Der Mikrocontroller allein zur Bereitstellung der Gatespannung wäre beim > Einschalten zu stark belastet. Komisch, beim bekannten AVR Transistortester klappt das bestens. Schau dir mal an wie das dort gemacht wird.
Rolf A. schrieb: > Hat hier jemand eine Idee oder Erfahrung, wie man das verwirklichen > könnte? Wenn du keine hohen Anforderung an die Schaltgescheindigkeit hast, tut es ein 0-10V D/A-Wandler, meist ist das ein DAC mit nachgeschaltetem OpAmp der stabil bei kapazitiven Lasten ist wie MC34071.
Rolf A. schrieb: > Ich will für ein Forschungsprojekt die Threshold Spannung bei > verschiedenen Temperaturen ermitteln. Naja, dann nimm doch einfach einen üblichen Kennlinienschreiber. Der kann sowas und ist ein fertiges Gerät. Schließlich ist der Gegenstand eines Forschungsprojektes wohl eher nicht, wie man einen Kennlinienschreiber konstruiert. Sowas gab's schon vor 40 Jahren. W.S.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Ich weiß nicht welchen MOSFET du verwendet willst. Aber alle die ich > kenne haben eine Gate Kapazität in der Größenordnung um 1 nF. Mit einer > Spannung die du "langsam hochfahren" wirst kannst du deine Quelle > unmöglich überlasten. > > Selbst wenn "langsam" bei dir von 0 auf 10 Volt in einer Millisekunde > bedeutet, kann da trotzdem nichts negatives passieren. Ja, du hast Recht, die Größenordnung geht in die Richtung. Das Problem ist, dass die Spannungsquelle nur 10mA Strom liefern kann. Ich will die Strombegrenzung nicht erreichen, auch wenn es "nur" für eine Millisekunde wäre. Wäre jetzt hier der Spannungsfolger die richtige Schaltung um den Strom am Messgerät zu begrenzen? Jens G. schrieb: > Rolf A. schrieb: >> Ich will für ein Forschungsprojekt die Threshold Spannung bei >> verschiedenen Temperaturen ermitteln. Dazu will ich die Gate Spannung > > Die Threshold-Spannung ermittelt man ganz einfach, indem man das Drain > mit Gate verbindet, und von Drain noch einen Arbeitswiderstand gegen > +Ub. Mit dem Arbeitswiderstand stellt man praktisch den Id ein, bei dem > man die Threshold-Spannung ermitteln will (Standard sind immer so 250µA > in den Datenblättern). Uds wäre dann Deine Threshold-Spannung. > Statt Arbeitswiderstand könnte man auch eine entsprechend dimensionierte > Konstantstromquelle einsetzen, so daß die gesamte Anordnung dann auch > weitgehend unabhängig ist von den Spannungswerten. Hört sich gut an, hab ich so noch nicht gelesen. Muss ich mal schauen ob ich da irgendwo mehr Info dazu bekomme. Oder hast du einen guten Link oder Literatur, die du empfehlen kannst? H. H. schrieb: > Rolf A. schrieb: >> Der Mikrocontroller allein zur Bereitstellung der Gatespannung wäre beim >> Einschalten zu stark belastet. > > Komisch, beim bekannten AVR Transistortester klappt das bestens. Schau > dir mal an wie das dort gemacht wird. Stimmt da hast du Recht, guter Punkt, schau ich mir mal an. MaWin schrieb: > Rolf A. schrieb: >> Hat hier jemand eine Idee oder Erfahrung, wie man das verwirklichen >> könnte? > > Wenn du keine hohen Anforderung an die Schaltgescheindigkeit hast, tut > es ein 0-10V D/A-Wandler, meist ist das ein DAC mit nachgeschaltetem > OpAmp der stabil bei kapazitiven Lasten ist wie MC34071. Gute Idee, aber ich will ja mit dem analogen Signal die Gate Spannung stellen. Deine Idee wäre ja für ein digitales Steuersignal oder? W.S. schrieb: > Rolf A. schrieb: >> Ich will für ein Forschungsprojekt die Threshold Spannung bei >> verschiedenen Temperaturen ermitteln. > > Naja, dann nimm doch einfach einen üblichen Kennlinienschreiber. Der > kann sowas und ist ein fertiges Gerät. Schließlich ist der Gegenstand > eines Forschungsprojektes wohl eher nicht, wie man einen > Kennlinienschreiber konstruiert. > > Sowas gab's schon vor 40 Jahren. > > W.S. Haha, ja genau, das sollte eigentlich nicht meine Aufgabe sein. Leider will ich alles von einem zentralen Messsystem aus steuern und messen, daher fällt der Kennlinienschreiber leider raus, glaube ich.
Rolf A. schrieb: > Ich will die > Strombegrenzung nicht erreichen, auch wenn es "nur" für eine > Millisekunde wäre. Puffern der ms mit einem Elko wär Dir zu ungenial? Seltsame Grenzbedingungen immobilisieren, odr
Rolf A. schrieb: > dass die Spannungsquelle nur 10mA Strom liefern kann. Ich will die > Strombegrenzung nicht erreichen Dann manche halt einen Widerstand dazwischen und gebe dem Konstrukt genug Zeit, nämlich 5·R·C. Mit einem Spannungsfolger kannst du den Ausgang deiner Quelle verstärken. Der Spannungsfolger braucht aber eine Stromversorgung und kann selbst wiederum nicht unendlich viel Strom liefern. Also kommst du um eine wie auch immer geartete Strombegrenzung nicht umhin. Im Einfachsten Fall wie gesagt mittel Widerstand. In praktischen Anwendungen nimmt man ebenfalls meistens einen Widerstand vor dem Gate.
Rolf A. schrieb: > Stefan ⛄ F. schrieb: >> Ich weiß nicht welchen MOSFET du verwendet willst. Aber alle die ich >> kenne haben eine Gate Kapazität in der Größenordnung um 1 nF. Mit einer >> Spannung die du "langsam hochfahren" wirst kannst du deine Quelle >> unmöglich überlasten. >> >> Selbst wenn "langsam" bei dir von 0 auf 10 Volt in einer Millisekunde >> bedeutet, kann da trotzdem nichts negatives passieren. > > Ja, du hast Recht, die Größenordnung geht in die Richtung. Das Problem > ist, dass die Spannungsquelle nur 10mA Strom liefern kann. Was für eine Spannungsquelle ist das? > Ich will die Strombegrenzung nicht erreichen, auch wenn es "nur" für > eine Millisekunde wäre. Warum? Abgesehen davon liegt Stefan oben um drei Zehnerpotenzen daneben. Mit 10mA kannst du 1nF in 1µs von 0 auf 10V aufladen. Laß es einen dicken MOSFET mit 10nF sein, dann sind es eben 10µs. Und das wie gesagt bei einem Sprung von 0 auf 10V. Wenn du die Gatespannung langsam hochfährst (was du ja willst, auch wenn mir nicht wirklich klar ist wozu) dann schaffst du Sprünge von 0.1V jeweils in 100ns. Aber ja, ein Widerstand (10mA bei 10V → 1kΩ) schadet sicherlich nicht. Bei einer Gatekapazität von 1nF mußt du dann halt 5µs warten, bevor du messen kannst. Wahrscheinlich kannst du gar nicht so schnell messen.
Ja, ihr habt alle vollkommen Recht. Über einen Widerstand aufladen macht am meisten Sinn! Danke für die super Ideen. Wenn wir schon dabei sind, hat sich vielleicht jemand darüber Gedanken gemacht, wie es umsetzbar wäre, wenn ich doch Ansprüche an die Schaltzeit stellen würde? Man weiß ja nie, wie sich das Projekt fortsetzt und vielleicht hat ja schon jemand eine Idee gehabt. ;)
Rolf A. schrieb: > Wenn wir schon dabei sind, hat sich vielleicht jemand darüber Gedanken > gemacht, wie es umsetzbar wäre, wenn ich doch Ansprüche an die > Schaltzeit stellen würde? Habe ich doch geschrieben: Spannungsfolger und einen entsprechend niederohmigen Widerstand. Was willst du da eigentlich untersuchen? Ich erwarte von Forschern, dass sie erstmal die bisherigen Grundlagen lernen. Sonst erforschst du nur das, was anderen längst bekannt ist. Da kann man gleich aus Büchern lernen.
Rolf A. schrieb: > Danke für die super Ideen. Trotz spärlicher und gewöhnungsbedürftiger Schilderung deines Vorhabens, hast du in jedem 2ten diese super Ideen gelobt. Für mich sieht es aber fast so aus, als wolltest du einfach ein paar Diagramme aus dem Datenblatt verifizieren. Oder baut ihr in Wirklichkeit neue MosFets :-) Rolf A. schrieb: > Haha, ja genau, das sollte eigentlich nicht meine Aufgabe sein. Leider > will ich alles von einem zentralen Messsystem aus steuern und messen, ...eben hast du noch erzählt, dass du keinen Controller einsetzen kannst! Also willst du von deinem zentralen Messsystem mit 3m Leitung zu deinem MosFet-Gate gehen?? Sehr merkwürdig alles... Gruß Rainer
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