High-Side-Switch mit MOSFET und Strombegrenzung 3.3V->12V

[Hans (hans987)]

Ich hab jetzt schon einiges recherchiert. Aber eine komplett fertige 
Lösung für meine Anwendung war noch nicht dabei.


Meine Anforderungen:

-Schalten von 12V/max 500mA mit 3.3V per uC

-HighSideSwitch, da eine Platine eingeschaltet werden soll, bei der GND 
nicht geschaltet werden kann.

-Schaltfrequenz: Alle paar Sek

-Strombegrenzung beim Einschalten (Soft Start), aufgrund von 
Kondensatoren in der Last

-Die Schaltung sollte für den Produktivbetrieb (Hobbyprojekt) ausgelegt 
sein, aber auch nicht überdimensioniert.


Aus dem was ich gefunden habe, ist jetzt diese Schaltung entstanden. 
Allerdings habe ich die Widerstände und den Kondensator erstmal 
abgeschätzt. Mich würde interessieren, ob diese Schaltung mit den 
Bauteilen grundsätzlich für meine Anforderungen funktionieren könnte.

Mit der Schaltung wirkt die Strombegrenzung nur beim Einschalten. Gäbe 
es auch eine Variante, wo der Strom dauerhaft begrenzt wird?

Ich bin schon gespannt.

[Jörg R. (solar77)]

Hans schrieb:
> Ich hab jetzt schon einiges recherchiert. Aber eine komplett
> fertige Lösung für meine Anwendung war noch nicht dabei.

Doch, gibt es.

> -HighSideSwitch, da eine Platine eingeschaltet werden soll, bei der GND
> nicht geschaltet werden kann.
>
> -Schaltfrequenz: Alle paar Sek

> -Strombegrenzung beim Einschalten (Soft Start), aufgrund von
> Kondensatoren in der Last

Alle paar Sekunden, und da sind dann große Kondensatoren im Spiel?
Was wird da denn geschaltet?


> Ich bin schon gespannt.

Ich bin gespannt wie der P-Mosfet sperren soll🤔

Wenn T2 sperrt hängt das Gate von T1 in der Luft.
X1 soll vermutlich für den Softstart zuständig sein. Das ist aber Murks.

[Vanye R. (vanye_rijan)]

> Ich hab jetzt schon einiges recherchiert.

Klingt nach tagelanger Sklavenarbeit. Ich hoffe du wurdest dabei nicht 
zu sehr geschlagen.

> Aber eine komplett fertige Lösung für meine Anwendung war noch nicht dabei.

Erschreckend der Zustand unserer Welt! :)

Du koenntest dir einfach sowas kaufen:

https://www.farnell.com/datasheets/2049510.pdf

Nennt sich Loadswitch und gibt es BERGEWEISE von verschiedenen
Herstellern. Oder du baust die dort sichtbare Innenbeschaltung nach.

Es gibt auch noch jede Menge Spezialzeugs wenn du mal nach
automotive loadswitch suchst. Sind vermutlich etwas ueberdimensioniert 
weil die fuer Endkunden/Autos Idiotensicher sein muessen. Haben aber oft 
noch andere nuetzliche Feature wie z.B Strommessung.

Vanye

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Vanye R. schrieb:
> Nennt sich Loadswitch
Ich würde nach "Smart Highside Switch" suchen...

Hans schrieb:
> -Strombegrenzung beim Einschalten (Soft Start), aufgrund von
> Kond1.ensatoren in der Last
Wieviel Energie muss der Schalter dank dieser Strombegrenzung aushalten?
Stichwort "I2t", also: eie lange dauert dieser Einschaltvorgang und 
wieviel Strom fließt dabei?
Meine Prognose: von dir gewählte winzige Mosfet wird nicht viele 
Einschaltvorgänge überleben.

Dann gibt es noch ein paar Designprobleme in deiner Schaltung:

1. Dein Kondensator X1 bewirkt übrigens nicht das, was du willst. Denn 
der sorgt im Ergebnis lediglich dafür, dass der Mosfet ein wenig 
später einschaltet, aber ebrn nicht, dass er "langsam" einschaltet. 
Dort im Beitrag "Re: FET bewusst langsam schalten" gibts den 
Grund und 2 Stunden später den Schaltplan: wenn der Kondensator zwischen 
D und G geklemmt wird, gibt das einen niedlichen Miller-Integrator und 
ein langsames "Hochfahren" der Ausgangsspannung.

2. Du kannst den Mosfet nie wieder ausschalten, weil ein GS-Widerstand 
fehlt.

[Georg M. (g_m)]

Hans schrieb:
> Ich bin schon gespannt.

Ganz entspannt kann man solche einfachen Schaltungen mit einem 
Simulationsprogramm prüfen.

https://de.wikipedia.org/wiki/SPICE_(Software)
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_free_electronics_circuit_simulators