Hallo Leute! Ich möchte gerne einen High-Side-Switch bauen der eine quasi beliebige Last (es sollen bis ca 10 A fließen, 24V) ein und ausschalten kann. Um ein niedriges R_DSON zu haben, habe ich mich für einen n-Kanal MOSFET entschieden. Hierdurch hab ich mir aber den Umstand eingehandelt, dass ich dessen Gate mit einem Treiber inkl. Bootstrap-Schaltung bedienen muss. Die Bootstrapschaltung ist allerdings nicht für den Dauer-On Betrieb des FETS verwendbar, da sich der Kondensator irgendwann soweit entleert hat, das der Treiber das Gate nicht mehr hochhalten kann. Meine Frage ist nun: Gibt es eine Möglichkeiten (am besten als fertiges IC)den MOSFET dauerhaft durchzuschalten? Eine Lösung wäre der Einsatz eines galvanisch getrennten DC/DC-Wandlers, statt der Bootstrap-Bauteile. Diese Wandler sind aber rel. groß und teuer. Weitere Möglichkeit ist eine Landungspumpe, bei der ich aber auch wieder zusätzlich Bauteile wie z.B. nen NE555 (oder irgendwas, was einen Takt erzeugt) benötige. Kennt ihr vllt. nen integrierten Baustein der nen n-Kanal-Mosfet High-Side treiben kann? Ist ja eigentlich ein alltägliches Problem... Vielen Dank! Gruß, Denglmann
Denglmann schrieb: > Ich möchte gerne einen High-Side-Switch bauen der eine quasi beliebige > Last (es sollen bis ca 10 A fließen, 24V) ein und ausschalten kann. Solcherlei Spielzeuglast machen 08/15 p-MOSFETs locker.
AUIPS7111, ist ein High-Side-Switch und kann die 10A spielend ohne Kühlung. Gibt's bei RS.
Im allgemen ist Rdson von p kanal höher als von n-kanal, also sollten die Verlsute auch höher sein....oder nicht? (ein "NEIN" alleine, hilft leider nicht sehr weiter)
Denglmann schrieb: > Im allgemen ist Rdson von p kanal höher als von n-kanal, also sollten > die Verlsute auch höher sein....oder nicht? Nimm einfach einen größeren. Wenn du schon den größten hast, schalte mehrere davon parallel. Damit verringerst du mit geringerem Aufwand die Verlustleistung mehr als mit einem N-Mosfet. Der Nachteil bei P-Mosfets liegt eher darin, dass bei gleichem RDSon die Gatekapazität größer wird, weswegen für höherfrequentes Schalten lieber N-Mosfets genommen werden. Das ist aber bei dir ja nicht der Fall.
Denglmann schrieb: > Im allgemen ist Rdson von p kanal höher als von n-kanal, also sollten > die Verlsute auch höher sein....oder nicht? Klar sind hochohmigere Fet mit mehr Verlustleistung gestraft. Aber es ist ja eher die Frage, ob die Verluste zu hoch sind. Und: wenn du dein Rdson-Wissen aus dem Internet hast, dann solltest du nicht das lesen, was andere aus dem letzten Jahrtausend nachplappern, sondern einfach mal aktuelle Bauteile ansehen. Und da steht auch beim P-Kanal-MosFet ein mOhm in der Spalte bei Rdson... Und schon im letzten Jahrtausend hat Vishay die Zeit für reif gehalten und behauptet: >>> P-Channel MOSFETs, the Best Choice for High-Side Switching <<< http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/vishay/70611.pdf
> Kennt ihr vllt. nen integrierten Baustein der nen n-Kanal-Mosfet > High-Side treiben kann? Ist ja eigentlich ein alltägliches Problem... Eigentlich nicht, denn man nimmt ja einen P-Kanal. Infineon hat zum Beispiel die BTS-Reihe im Programm. google mal nach BTS660. Bei deinem Design solltest du aber das Einschalten beruecksichtigen. Denn oftmals gibt es beim Anlegen der Spannung einen Einschaltimpuls. Ralf
>Eigentlich nicht, denn man nimmt ja einen P-Kanal. >Infineon hat zum Beispiel die BTS-Reihe im Programm. >google mal nach BTS660 BTS660 ist ein N-Kanal !
onklHanz schrieb: > BTS660 ist ein N-Kanal ! Naja, sagen wir besser ein PROFET. Und wenn man die ganze Überwachungs- und Schutzmimik nicht benötigt, dann ist ein p-MOSFET billiger.
> Naja, sagen wir besser ein PROFET. Und wenn man die ganze Überwachungs- > und Schutzmimik nicht benötigt, dann ist ein p-MOSFET billiger. Da has du recht! Es kommt darauf an was man damit schalten will. Manchmal braucht man halt noch Schutzmechanismen. Wenn man aber die Ausgangsfrage durchliest will er mit DC/DC Wandler und was weiss ich alles arbeiten. Ob das guenstiger wird...
Hallo, wenn es ein P-kanal sein soll/kann, dann werfe ich mal den BTS50060-1TEA in den Raum. Das ist ein geschützter P-Kanal-HSS mit Logikeingang im TO252-5. Diskret gibt's natürlich Unmengen mehr. ser's Otto_kar
@ Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite >> Im allgemen ist Rdson von p kanal höher als von n-kanal, also sollten >> die Verlsute auch höher sein....oder nicht? >Klar sind hochohmigere Fet mit mehr Verlustleistung gestraft. >Aber es ist ja eher die Frage, ob die Verluste zu hoch sind. Daß p-Kanal bei gleicher Chip-Geometrie hochohmiger sind, ist aber trotzdem richtig ... Deshalb hinken p-Kanäler auch heute immer noch den N-Kanälern hinterher, was Rds_on angeht. >Und: wenn du dein Rdson-Wissen aus dem Internet hast, dann solltest du >nicht das lesen, was andere aus dem letzten Jahrtausend nachplappern, genau das machst Du aber mit Deinem Links weiter unten ... >sondern einfach mal aktuelle Bauteile ansehen. Und da steht auch beim >P-Kanal-MosFet ein mOhm in der Spalte bei Rdson... ja - aber eher selten unter paar 10mOhm, wenn man auf allgemein verfügbare Teile zurückgreifen will. >Und schon im letzten Jahrtausend hat Vishay die Zeit für reif gehalten >und behauptet: >>> P-Channel MOSFETs, the Best Choice for High-Side Switching <<< http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/vishay/70611.pdf Dieses pdf ist uninteressant, da es da nur um Strömchen geht (wie es damals gerade so noch möglich war). "Best Choice" ist eben nur eine reine Behauptung. @J. L. (radiostar) >AUIPS7111, ist ein High-Side-Switch und kann die 10A spielend ohne >Kühlung. Gibt's bei RS. Eigentlich genau das, was der TO suchte - N-Kanal mit interner Charge Pump ...
Jens G. schrieb: > ja - aber eher selten unter paar 10mOhm, wenn man auf allgemein > verfügbare Teile zurückgreifen will. IRF4905
Der hat 20mOhm, und kann damit praktisch keine 10A ohne KK schalten - also auch nichts besonderes ...
Jens G. schrieb: > Der hat 20mOhm, und kann damit praktisch keine 10A ohne KK schalten - > also auch nichts besonderes ... Ach je, dann nimmt man halt zwei davon, oder ein winziges Kühlblechlein. Dafür gibts den sogar beim Bastelladen.
20 mOhm sind schon zu viel rofl. 10 A ohne Kühlung, Eieiei, verwöhnt sind wir heutzutage...
naja, P = I^2 * R, heißt also bei 10A und 20mR = 2 Watt für so ein Bauteil, da sollte man sich villeicht doch mal Gedanken machen, ob ein Kühlkörper nicht sinnvoll wäre, da können bei nem TO220 Gehäuse schon mal 100°C entstehen, wenn man mal von ca 40k / W ausgeht
Jens G. schrieb: >> sondern einfach mal aktuelle Bauteile ansehen. Und da steht auch beim >> P-Kanal-MosFet ein mOhm in der Spalte bei Rdson... > ja - aber eher selten unter paar 10mOhm, wenn man auf allgemein > verfügbare Teile zurückgreifen will. Es reicht doch eigentlich ein einziger... ;-) Z.B. der IPD042P03L3 mit 4,2mOhm bei Ugs=10V: https://www.mikrocontroller.com/index.php?main_page=product_info&products_id=674 Denglmann schrieb: > (es sollen bis ca 10 A fließen, 24V) Das sind dann Ptot = 100A²*4,2mOhm = 0,42W
Wenn es denn unbedingt ein N-Kanal-MOSFET sein muss, brauchst Du einen Treiber mit integrierter Ladungspumpe, z.B. den MIC5021
Gregor B. schrieb: > Wenn es denn unbedingt ein N-Kanal-MOSFET sein muss, brauchst Du einen > Treiber mit integrierter Ladungspumpe, z.B. den MIC5021 Genau so einen nicht, weil dessen Ladungspumpe eine gewisse Schaltfre- quenz benötigt, um die Gate-Spannung aufrecht erhalten zu können. Das beißt sich aber mit > langen on-Zeiten Edit: Doch, der MIC5021 scheint, was die Gatespannungserzeugung betrifft, in Ordnung zu sein.
>Genau so einen nicht, weil dessen Ladungspumpe eine gewisse Schaltfre- >quenz benötigt, um die Gate-Spannung aufrecht erhalten zu können. Das >beißt sich aber mit Nein. High Side Treiber haben einen Bootstrap Schaltung, die meinst Du wahrscheinlich. Zusätzlich haben einige (wenige) auch eine extra Ladungspumpe für die 100%
onklHanz schrieb: > Zusätzlich haben einige (wenige) auch eine extra Ladungspumpe für die > 100% Ok, danke für den Hinweis. Ich glaube ich habe das Datenblatt des MIC5021 etwas zu schnell überflogen. Ich nehme hiermit das in meinem letzten Beitrag Geschriebene zurück.
@Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite >Es reicht doch eigentlich ein einziger... ;-) >Z.B. der IPD042P03L3 mit 4,2mOhm bei Ugs=10V: >https://www.mikrocontroller.com/index.php?main_pag... Na das ist doch schon mal was - warum nicht gleich so ;-) @Gregor B. (gbo) >Wenn es denn unbedingt ein N-Kanal-MOSFET sein muss, brauchst Du einen >Treiber mit integrierter Ladungspumpe, z.B. den MIC5021 Naja - das ist doch der oben erwähnte AUIPS7111 bereits - incl. Mosfet dazu.
Wenn es nur um statisches Schalten geht, also Schaltabstände >0,1 Sek, geht ein Photovoltaic Optokoppler wie APV1121 uä. Gibt es als SMD und DIP für etwas über einen € beim grossen C.
Hi, würde den BTF50060 von Infineon empfehlen.......da sparst Du Dir diesen ganzen Ladungspumpen, Bootstrap Schmarrn. Ist ein ProFet hat also alles drin, Schutzfunktionen und sogar Strommessung :) Hat 6mR, knappe 20A Nominalstrom, über 20kHz PWM möglich mit Logikeingang und bis 28V Vs. Hab damit schon gebastelt und funzt perfekt. VG, Alex
Also ich rechne einfach mal so ins Blaue: IRF9540N ist nen P-Kanal der -23 Amperé kann bei 117 mOhm. Das klingt erstmal viel bedeutet aber bei den angestrebten maximalen -10 A grade mal rund 1 W Verlust. Bei 30 °C Umgebungstemperatur und dem formschönen TO220 Gehäuse (~60K/W) erhöht sich die Sperrschichttemperatur auf rund 90 °C. Das ist zwar warm aber noch völlig in Spec. Aus Angst könnte man so nen netten Aufsteckkühlkörper auf das TO220-Gehäuse pappen mit dem man Rthja auf locker unter 20 K/W drücken kann und dann halt mit unter 50°C Junction-Temperatur leben muss...also ich würde da kein gezappel mit Bootstrap und N-Kanal veranstalten. Scheint mir den Aufwand nicht wert zu sein vor allem da der Beispiel-P-Kanal, den ich hier nannte, nicht mal besonders dolle ist.
Rechne nochmal nach: das sind über 10W ... Das was Du vermutlich ausgerechnet hast, soll wohl eher der Spannungsabfall (in V) sein.
Achja, stimmt...man sollte nicht in der Pause mal eben mit halben Auge schaun...
Hab mal geschaut: SUD50P04-08-GE3 von Vishay hat keine 10 mOhm Rds(on). Der ginge auch. Wie gesagt, ich würd da kein Gezappel groß machen.
Der Thread ist zwar schon uralt, aber vielleicht interessiert es doch noch jemand: Es gibt so eine Art Optokoppler, aber mit einem ganzen Array von in Serie geschalteten Fotodioden als Ausgang, wie eine Solarzelle, die dann am Ausgang bis zu 8 Volt liefern (manche noch mehr!). Damit kann man einen N-Kanal-MOSFET prima ein- und ausschalten. Z.B. https://www.infineon.com/dgdl/pvi5033r.pdf?fileId=5546d462533600a401535683df4a2943 https://toshiba.semicon-storage.com/de/product/opto/photocoupler/detail.TLP3905.html https://www3.panasonic.biz/ac/ae/search_num/index.jsp?c=detail&part_no=APV1122 https://www.broadcom.com/products/optocouplers/industrial-plastic/other/solid-state-relay/assr-v622-002e http://www.ixysic.com/home/pdfs.nsf/www/FDA217.pdf/$file/FDA217.pdf https://www.vishay.com/docs/83469/vom1271t.pdf
Darf ich hier entgegen der Regeln mal eine Zwischenfrage stellen, weil ich vermutlich der einzige bin, der es nicht weiß... Ich dachte immer, ein High-Side Switch WÄRE ein P-Kanal Mosfet und ein Low-Side Switch wäre ein N-Kanal Mosfet. Wenn man einen High-Side Switch mit N-Kanal bauen kann, wie stehen die Bezeichnungen denn dann zueinander? Was genau bedeutet High-Side? Danke für jegliche Erleuchtung... Bissi
bissi schrieb: > Was genau bedeutet High-Side? Mitnichten ist das das Kürzel für PNP, sondern bezeichnet die Position in der Schaltung. Lowside bedeutet zumeist "auf GND referenziert". Highside hingegen "auf Betriebsspannungsseite". (Aber so perfekt zutreffend ist das auch nur in der "Standardschaltung" heutzutage: In welcher GND auch die negative Seite ist, also die Betriebsspannung positiv.) Was es z.B. bedeutet, wenn der Schalter Lowside / die Last Highside ist, oder umgekehrt, sollte klar sein: Die Last hat keinen direkten GND-Bezug...
Der Thread ist sehr alt, du hättest gerne einen eigenen eröffnen können! bissi schrieb: > Ich dachte immer, ein High-Side Switch WÄRE ein P-Kanal Mosfet und ein > Low-Side Switch wäre ein N-Kanal Mosfet. Ist so am einfachsten mit der Beschaltung. Aber nicht zwingend. Wenn du 5V mit einem nMOSFET schalten willst, musst du dem Gate eben eine Spannung 5V+U_GS anbieten, also z.B mehr als 10V-15V (je nach Typ). Wenn du diese einfach bereitstellen kannst - gut! Meist hat man das aber nicht zur Verfügung. > Wenn man einen High-Side Switch mit N-Kanal bauen kann, wie stehen die > Bezeichnungen denn dann zueinander? High-Side: du schaltest die positive Spannung (VCC) deines Verbrauchers. GND bleibt GND. Womit ist egal. LOW-Side: du schaltest GND deines Verbrauchers. Womit ist egal. Das ist von der Ansteuerung mit einem Logiksignal meist sehr einfach und wird vorgezogen, wenn z.B. der Verbraucher eine LED, ein Motor oder was ähnliches ist. Verbraucher, die noch Signalverbindungen mit anderen Schaltungsteilen haben, muss man alle möglichen Fälle genau betrachten.
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