Fragen bzgl. High Side Power Switches

[One T. (onetwo)]

Hallo,

ich möchte ein paar 24V LEDs über einen Microcontroller ansteuern. 
Allerdings nutzen diese LEDs leider eine gemeinsame Masse, sodass ich 
nicht einfach mit einem N-Channel MOSFET arbeiten kann. Mit P-Channel 
MOSFETS habe ich bisher keine Erfahrung, das scheint aber doch deutlich 
aufwändiger zu sein (erst der logic level N-Channel MOSFET, damit einen 
P-Channel MOSFET schalten und zusätzlich dann noch ein Spannungsteiler 
am Gate, da Vgs mit 24V sonst zu hoch wäre usw).
Auf der Suche nach einer einfacheren Lösung (vor Allem wenn man viele 
Kanäle ansteuern will) bin ich auf High Side Power Switches gestoßen und 
diese scheinen all das in nur einem Bauteil abzudecken. Um 5A schalten 
zu können habe ich z.B. den Infineon ITS428L2 gefunden. 
(www.mouser.de/datasheet/2/196/Infineon-ITS428L2-DS-v01_01-en-1226551.pd 
f)  Diesen kann ich direkt mit dem Signal vom Microcontroller betreiben 
und ohne Bedenken 24V schalten? Für mich sieht es so aus, dass ich dafür 
nicht mal einen Pull-Down Widerstand am Input benötige und auch keinen 
Widerstand zur Strombegrenzung zwischen Microcontroller Ausgang und 
Input am Power Switch, wie man es bei einem MOSFET häufig macht.
Durch die integrierte Strombegrenzung kann ich mir ggf. auch zusätzliche 
Sicherungen sparen.

Gibt es auch irgendwelche Nachteile durch solche Power Switches? 
Abgesehen vom Preis im Vergleich zu einem einfachen P-MOSFET, aber so 
viele Komponenten wie man sich dabei spart, relativiert sich das 
schnell.
Die PWM Frequenz scheint dabei eine kleine Einschränkung zu sein, aber 
solange ich bei 500Hz oder niedriger bleibe, sollte das auch kein 
Problem sein, oder?

[HildeK (Gast)]

Deine Überlegungen sind durchaus richtig.
Ob 500Hz PWM problemlos funktioniert? Da bin ich mir nicht sicher, 
bisher habe ich sie nur bei wenigen Hz betrieben.
Müsste man einfach mal testen; meine Bedenken gehen in Richtung 
Schaltverluste.

[Veit D. (devil-elec)]

Hallo,

dafür wurden sie u.a. erfunden. Die max. Schaltfrequenz wird von Turn 
on/off Time bestimmt. Die liegt jeweils bei typ. 100µs bis max. 200µs. 
Also weit entfernt von deinen 500Hz. Kannste verwenden.

[One T. (onetwo)]

Okay, danke für eure schnellen Antworten! :)

Das hört sich gut an, dann werde ich es so mal testen. PWM brauche ich 
in diesem Anwendungsfall auch noch gar nicht, das war eher eine 
Überlegung wozu ich die Power Switches bei zukünftigen Projekten noch 
nutzen könnte.

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Veit D. schrieb:

> Die max. Schaltfrequenz wird von Turn
> on/off Time bestimmt. Die liegt jeweils bei typ. 100µs bis max. 200µs.

Das ist richtig.

> Also weit entfernt von deinen 500Hz. Kannste verwenden.

Das nicht.

500Hz entsprechen einer Periodendauer von 2ms. Wenn man die LED bei 10% 
Duty betreiben wöllte, wäre die Einschaltzeit mit 200µs schon in der 
Größenordnung der Einschaltverzögerung. Praktisch will man eher bis auf 
1% runterdimmen können (Stichwort: logarithmisches 
Helligkeitsempfinden). Und da wird es dann kritisch.

Nicht so sehr wegen der Verzögerung an sich, sondern wegen deren 
Nichtkonstanz (z.B. temperaturabhängig) und wegen der Ungleichheit von 
Einschalt- und Ausschaltverzögerung.

[Dieter (Gast)]

Bleibe besser bei 100-150Hz. Bei 500 kHz ist sonst bei guten Ohren ein 
leises Pfeifen durch Elektrostatikrestriktion aus den LED Streifen zu 
hoeren.

[Peter M. (Gast)]

Die Infineon HighSide Switches kann man mit max. 1,2 kHZ betreiben. So 
meine praktische Erfahrung.

[Max M. (Gast)]

One T. schrieb:
> Preis im Vergleich zu einem einfachen P-MOSFET, aber so
> viele Komponenten wie man sich dabei spart, relativiert sich das
> schnell.

Du sparst 0815 Bauteile für 10Cent und bekommst dafür ein single source 
Bauteil für viele €.

[asd (Gast)]

> Du sparst 0815 Bauteile für 10Cent und bekommst dafür ein single source
> Bauteil für viele €.

Ja, das ist eine Überlegung für kleine Firmen die Serie bauen wollen.
Für Bastler ist das kein Problem (die fangen erst zu bauen an wenn die 
Teile da sind und Materialpreis ist kleiner als der Zeitaufwand), und 
für große Firmen auch nicht, die haben Verträge mit den Herstellern und 
sind wichtig genug dass der Hersteller die auch beliefert.

[Max M. (Gast)]

asd schrieb:
> die haben Verträge mit den Herstellern und
> sind wichtig genug dass der Hersteller die auch beliefert.

Wie wir gerade in der Chipkrise eindrucksvoll gesehen haben.