Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Highside Switch 3.3V / 12V


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von Stefan E. (stefan_e20)


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Hallo Liebes Forum,

ich wollte nicht meinen alten Thread aus den Tiefen ziehen, zudem es 
auch nicht direkt mit dem damaligen Thema zu tun hat.
LIN-CAN Gateway: Beitrag "LIN-CAN Gateway / Bauteilauswahl"

Unglaublich, aber ich bin endlich "fertig" geworden.
Die Platine ist bestückt und der Controller programmiert.
Ohne eure Hilfe hätte ich das nicht geschafft!
Das Programmieren hat länger gedauert als ich erwartet hab.
Konnte nicht glauben, was man am Controller alles wissen und beachten 
muss, bzw. eine SPS Umgebung (Siemens TIA etc.) bereits einem abnimmt!

Jetzt aber zum Eigentlichen Thema:
Natürlich ist mir beim Einbau aufgefallen, dass mir noch was fehlt.
Ich bräuchte einen "Schaltausgang" für eine Meldeleuchte (LED Cluster 
ca. 50 mA).
Bei einer bestimmten CAN Nachricht sollte mir der Ausgang geschalten 
werden.
Die Programmierung bis zum Controller Pin ist kein Problem, nur eben 
wieder die Hardwareseite, da ich sowas bis jetzt noch nie ausgelegt hab.

Ich hab in der Suche und den Tutorials gesucht, aber dort bin ich immer 
wieder mal auf Wiedersprüche gestoßen und ein wenig verunsichert.

Soweit hab ich hoffentlich alles richtig rausgesucht, ausgelegt und ins 
Schema eingefügt.
Leider bin ich mir nicht sicher ob es alles richtig ist, bzw ob ich was 
nicht beachtet oder übersehen hab.

Das ganze ist in einem Auto verbaut und auf Grund der rauen Umgebung 
hätte ich mich jetzt für einen High Side Switch (Infinieon 
ITS4200S-SJ-D) entschieden, der die entsprechende ESD Schutzbeschaltung 
bereits besitzt.
Die maximale Betriebsspannung liegt bei 52V und sollte die Spitzen 
aushalten.
Schalten kann dieser 1,2 A um auch den evtl. hohen Einschaltstrom der 
LED abhaben zu können. (bei den China Krachern weiß man nie)

Die Logik Pegel für den Eingang passen auch zu meinem Controller (On 
2.2V / Off 0.8V)

Angeschlossen hab ich das ganze mit einem PullDown Widerstand und den 
zwei Kondensatoren, wie im angehangenem Bild.

Widerstand benötige ich nicht, da der IC den Eingangsstrom selbst 
begrenzt oder?

Wäre das ganze soweit mal richtig oder hab ich was nicht bedacht?

von Arno R. (arnor)


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Was soll denn der C14? Der stellt an jeder Einschaltflanke einen 
Kurzschluß dar, also etwa sowas:

Stefan E. schrieb:
> um auch den evtl. hohen Einschaltstrom der
> LED abhaben zu können. (bei den China Krachern weiß man nie)

: Bearbeitet durch User
von H. H. (Gast)


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Der Pulldown am Eingang ist nicht unbedingt nötig, der ITS4200S hat am 
Eingang eine Stromsenke mit etwa 10uA.
Was der Kondensator am Ausgang soll, ist mir nicht klar.

von Stefan E. (stefan_e20)


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Laut dem Datenblatt (Infinion ITS4200S-SJ-D Rev 1.1 2019-07-25) wird 
empfohlen diesen so einzusetzen, um das HF-Rauschen zu minimieren.
Da ich aber nur schalte und kein PWM oder ähnliches verwende, kann ich 
den vermutlich weg lassen oder entsteht evtl. am Ausgang ein HF Rauschen 
beim einschalten?

Ich glaub ich verstehe den Satz nicht richtig...

von H. H. (Gast)


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Du hast eine unproblematische Last, dann brauchst du den Kondensator 
nicht.

von Rainer W. (rawi)


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Stefan E. schrieb:
> Laut dem Datenblatt (Infinion ITS4200S-SJ-D Rev 1.1 2019-07-25) wird
> empfohlen diesen so einzusetzen, um das HF-Rauschen zu minimieren.

Was hat das mit Rauschen zu tun?
Der zähmt die Schaltflanken und verbessert dadurch die EMV.

: Bearbeitet durch User
von Wolf17 (wolf17)


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Stefan E. schrieb:
> Ich bräuchte einen "Schaltausgang" für eine Meldeleuchte (LED Cluster
> ca. 50 mA).

Warum ein teurer High Side Driver? Ein einfachher n-Fet nach Masse 
reicht nicht?

> hohen Einschaltstrom der LED
Den bestimmt doch der Vorwiderstand, ist ja keine Glühbirne.

: Bearbeitet durch User
von Stefan E. (stefan_e20)


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Wolf17 schrieb:
> Warum ein teurer High Side Driver? Ein einfachher n-Fet nach Masse
> reicht nicht?

Da das ganze im Auto verbaut ist, ist mir die dort integrierte 
Schutzbeschaltung wichtig.


Wolf17 schrieb:
> Den bestimmt doch der Vorwiderstand, ist ja keine Glühbirne.

Eigentlich schon, die China Kracher haben aber meistens n Haufen an 
Kondensatoren drin und die führen zu dem hohen Einschaltstrom.
Die LEDs sind nicht auf der Platine und werden extern zugekauft.

Wir hatten vor 3 Wochen das Problem bei einer Beleuchtung, dass 7 
billige China LED Spots (je 5W) einen so hohen Einschaltstrom hatten, 
dass sie einen elektronischer Dimmer mit 250W beim hoch Rampen in 
Überlast brachten.
Die Spots wurden billig vom Kunden im Internet besorgt.
Datenblatt war keins dabei und konnte auch nicht im Internet gefunden 
werden.
Als wird dann nur noch 5 dran hatten, konnte der Dimmer starten.
Haben jetzt die Sports ausgetauscht und das ganze läuft ohne Probleme.
Deshalb bin ich da inzwischen vorsichtig.

Rainer W. schrieb:
> Was hat das mit Rauschen zu tun?
> Der zähmt die Schaltflanken und verbessert dadurch die EMV

Da hast du recht, da darf es nicht Rauschen.
Mein Fehler, hab es ein wenig falsch aus dem Datenblatt übersetzt 
(interpretiert)


Danke, ich hab jetzt den C14 raus geworfen und den Rest so im Layout 
übernommen.

von Jens G. (jensig)


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Stefan E. schrieb:
> Wir hatten vor 3 Wochen das Problem bei einer Beleuchtung, dass 7
> billige China LED Spots (je 5W) einen so hohen Einschaltstrom hatten,
> dass sie einen elektronischer Dimmer mit 250W beim hoch Rampen in
> Überlast brachten.

Dann gewöhn' Dir eine differenziertere Wortwahl an, und schreib nicht 
immer einfach nur von LEDs, denn das sind nicht einfach nur LEDs  ...

von Stefan E. (stefan_e20)


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Hallo Jens,

das war ein Beispiel, bei dem es in der Vergangenheit Probleme gab.
Das ist komplett unabhängig von der gestellten Frage.

Stefan E. schrieb:
> Ich bräuchte einen "Schaltausgang" für eine Meldeleuchte (LED Cluster
> ca. 50 mA).

In meinem ersten Beitrag schreibe ich von einem LED Cluster.
Aber du hast recht, in einem unteren Satz spreche ich nur von LEDs.

Danke für den Hinweis und ich werde es versuchen das nächste mal besser 
zu machen.


Vielen Dank auch an die anderen für eure Hilfe!

von Bauform B. (bauformb)


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Arno R. schrieb:
> Was soll denn der C14? Der stellt an jeder Einschaltflanke einen
> Kurzschluß dar

Formal richtig, allerdings begrenzt der ITS4200 diesen Kurzschlussstrom 
-- auf max. 2mA (zwei Milli). Das Datenblatt sagt: "ON-slew rate: max. 
2V/µs". Selbst wenn es im ersten Moment 200mA wären...

Egal, was Infineon mit "RF noise" genau meint; auf jeden Fall werden in 
die Leitung zu den LEDs auch Störungen eingekoppelt, z.B. wenn jemand 
neben den LEDs telefoniert. Und im ITS4200 ist Analogelektronik verbaut, 
die das vielleicht nicht mag.

Zweitens wäre denkbar, dass Störungen durch die interne Ladungspumpe 
(für den N-Kanal-FET) gedämpft werden sollen.

von Mi N. (msx)


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Bauform B. schrieb:
> Egal, was Infineon mit "RF noise" genau meint; auf jeden Fall werden in
> die Leitung zu den LEDs auch Störungen eingekoppelt,

Darum geht es hier nicht. Ausgang und Verbraucher sind typisch mit einer 
längeren Leitung verbunden, die als Antenne jedes kleine HF-(RF-)Signal 
abstrahlen kann. Der Kondensator soll dies unterdrücken.

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