Treiber fuer MOSFETs

[Mathias Weierganz]

Wie treibt man z.B. bei einem Abwärtsschaltregler mit PWM üblicherweise
die MOSFETs, wenn die Eingangsspannung über der zulässigen
Gate-Source-Spannung liegt? Wie begrenzt man am besten die Gatespannung
und wie sorgt man für ein schnelles Durchschalten? Optokoppler? oder
geht das auch anders?


Hat jemand vielleicht einen Link zu diesem Thema?

Mathias Weierganz

 

[Marcel Müller]

Hallo,

Mathias Weierganz schrieb:

Wie treibt man z.B. bei einem Abwärtsschaltregler mit PWM üblicherweise
die MOSFETs, wenn die Eingangsspannung über der zulässigen
Gate-Source-Spannung liegt?

Um wieviel?

Wie begrenzt man am besten die Gatespannung

Bei geringen Überspannungen geht es mit einem passiven Netz aus
Widerstand, Z-Diode und Diode (fürs ausschalten).

und wie sorgt man für ein schnelles Durchschalten? Optokoppler?

Der müsste schon SEHR fix sein. Und irgendwo muss die positive Spannung
für das FET so oder so herkommen.

oder geht das auch anders?

Übertrager mit DC-Rekonstruktionsschaltung.


Marcel

 

[Wiebus]

Hallo Mathias.

Wie treibt man z.B. bei einem Abwärtsschaltregler mit PWM üblicherweise
die MOSFETs,

Zum Beispiel mit "Impuls-" oder "Ansteuerübertragern", also mit nem
Trafo.

Wie begrenzt man am besten die Gatespannung

Mit Supressordioden. Das sind "ungenaue" aber sehr schnelle und
impulsfeste Z-Dioden.
ein handelsnahme dafür ist z.B. "Transzorb......"

und wie sorgt man für ein schnelles Durchschalten? Optokoppler? oder
geht das auch anders?

In dem man die Gatespannung in ausreichender Höhe niederomig
bereitstellt. Ein optokoppler alleine langt da nicht. Es gibt spezielle
MOSFET driver ÍC´s. (z.B. MIC4422) Für deinen zweck giebts sogar
"high-side-driver" (z.B. im L6385 oder PIP3210-R)

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic

Selbsterkenntnis ist der erste Schritt zur Depression.
Jeder echte Wettbewerb ist ruinös. Darum beruht jede funktionierende
Wirtschaft auf Schiebung.

 

[Dieter Wiedmann]

Mathias Weierganz schrieb:

Wie treibt man z.B. bei einem Abwärtsschaltregler mit PWM üblicherweise
die MOSFETs, wenn die Eingangsspannung über der zulässigen
Gate-Source-Spannung liegt? Wie begrenzt man am besten die Gatespannung
und wie sorgt man für ein schnelles Durchschalten?

Geeigneten High-Side-/Halbbrückentreiber nehmen, Linearregler vor den
Controller hängen, Trafoansteuerung,....


Gruß Dieter

 

[Wiebus]

Links:

http://www.intersil.com/data/fn/fn9087.pdf

http://www.semikron.com/internet/webcms/objects/applica_help/d/3_5_5-3_5_8_1.pdf
dort z.B. seite 4.

Hier findest Du z.B. so ein teil:

http://www.vacuumschmelze.de/dynamic/docroot/medialib/documents/pdf/kbproduktblaetter/4185-X040.pdf

 

[Uwe Bonnes]

Mathias Weierganz <mweier@gmx.net> wrote:

Wie treibt man z.B. bei einem Abwärtsschaltregler mit PWM üblicherweise
die MOSFETs, wenn die Eingangsspannung über der zulässigen
Gate-Source-Spannung liegt? Wie begrenzt man am besten die Gatespannung
und wie sorgt man für ein schnelles Durchschalten? Optokoppler? oder
geht das auch anders?

LM27222
--
Uwe Bonnes bon@elektron.ikp.physik.tu-darmstadt.de

Institut fuer Kernphysik Schlossgartenstrasse 9 64289 Darmstadt
--------- Tel. 06151 162516 -------- Fax. 06151 164321 ----------

 

[Martin]

Am Wed, 14 Dec 2005 15:40:03 +0100 schrieb Mathias Weierganz
<mweier@gmx.net>:

Wie treibt man z.B. bei einem Abwärtsschaltregler mit PWM üblicherweise
die MOSFETs, wenn die Eingangsspannung über der zulässigen
Gate-Source-Spannung liegt? Wie begrenzt man am besten die Gatespannung
und wie sorgt man für ein schnelles Durchschalten? Optokoppler? oder
geht das auch anders?


Hat jemand vielleicht einen Link zu diesem Thema?

IR hat recht gute High-Side und Halbbrückentreiber ICs. Die gehen bis

600V, ich habe einen solchen aber auch schon erfolgreich bei 24V
eingesetzt. Das war ein Halbbrücken IC mit eingebautem NE555 ähnlichen
Oszillator, Die Treiberspannung wird per Boost Kondensator aus der 12V-IC
Versorgung gewonnen.



--
Martin

 

[Mathias Weierganz]

Marcel Müller wrote:

Wie treibt man z.B. bei einem Abwärtsschaltregler mit PWM
üblicherweise die MOSFETs, wenn die Eingangsspannung über der
zulässigen Gate-Source-Spannung liegt?


Um wieviel?

ok, dann will ich mal konkreter werden: Ich möchte einen Abwärtsregler
für ein Peltier-Element (Nennwerte ca. 14,7V / 7,5A) entwerfen. Die PWM
soll aus einem Atmel-Controller kommen. Der Controller soll die
Temperaturregelung übernehmen, aber auch den Strom durch das Peltier
überwachen. In diesem Fall müsste der Controller also auch auf dem
Massepotential des Peltier liegen.
Über die Wahl der Eingangsspannung bin ich mir noch nicht ganz klar:
ca. 16V hätte den Vorteil, dass ich einen P-Kanal MOSFET z.B. mit einem
EL7242 treiben könnte (den hab ich hier rumliegen). Weiterer Vorteil
wäre, dass im Fehlerfall die maximale Ausgangsspannung nicht über 16V
liegen kann. Nachteile: Ich wäre an der Grenze für die
Versorgungsspannung des 7242 (16,5V absolutes max) und ich muss auch die
relativ hohen Strömen schalten.
Eine Eingangsspannung von ca. 24V wär mir also lieber.
Vielleicht kann mir der eine oder andere auch ein paar Bauteile für
diesen konkreten Fall empfehlen oder es hat jemand noch eine besseren
Schaltungsvorschlag. Das ist ein Gebiet bei dem ich mich noch nicht so
gut auskenne. (Zur Dimensionierung der Induktivität frage ich dann, wenn
die Eingangsspannung feststeht ...)

 

[Dieter Wiedmann]

Mathias Weierganz schrieb:

ok, dann will ich mal konkreter werden: Ich möchte einen Abwärtsregler
für ein Peltier-Element (Nennwerte ca. 14,7V / 7,5A) entwerfen. Die PWM
soll aus einem Atmel-Controller kommen. Der Controller soll die
Temperaturregelung übernehmen, aber auch den Strom durch das Peltier
überwachen. In diesem Fall müsste der Controller also auch auf dem
Massepotential des Peltier liegen.

Ach wo, schon mal was von Stromspiegel gehört? Für den Fehlerfall
(Prozesser steht im Walde) koppelt man den MOSFET kapazitiv an.


Gruß Dieter

 

[Michael Rübig]

Mathias Weierganz schrieb:

Wie treibt man z.B. bei einem Abwärtsschaltregler mit PWM üblicherweise
die MOSFETs, wenn die Eingangsspannung über der zulässigen
Gate-Source-Spannung liegt? Wie begrenzt man am besten die Gatespannung
und wie sorgt man für ein schnelles Durchschalten? Optokoppler? oder
geht das auch anders?

Wenn die Last nicht auf Massepotential liegen muss, kannst Du den

Step-Down auch andersrum mit einem N-Kanal bauen. Wenn das dann ein
Logiclevel ist, brauchst Du nur noch 2 Transistoren am Controllerport
zum Treiben.

Den Strom messen kannst Du ja auch mit einem High-Side Current Sense
Baustein. Die gibts von verschiedenen Herstellern. Im Prinzip ist das
ein Differenzverstärker, der auch Spannungen nahe an seiner positiven
Versorgungsspannung messen kann, speziell dafür gemacht, den Strom im
oberen Strompfad zu messen.

Wenns nicht arg genau sein muss, gibts bestimmt auch noch einfachere
Lösungen.

Wenn das Peltier eine ohmsche Last ist (weiß ich nicht), dann kann man
aus der Spannung über dem Peltier ja auch den Strom ausrechnen. Das
würde mit 2 Analogeingängen am Controller gehen.

Michael

 

[Henry Kiefer]

Ohne den ganzen Rest zu kommentieren muß ich dir doch sagen, das jemand der
16V dimensioniert bei einem Absolute Rating von 16,5V ein Idiot ist, wenn er
nicht *wirklich* triftige Gründe hat. Da tun sich ja Abgründe auf...

Oder er ist absoluter Anfänger!

(Mancher betreibt auch absichtlich Bauelemente jenseits der Specs, aber das
ist eine andere Baustelle!)

Sorry -
Henry


"Mathias Weierganz" <mweier@gmx.net> schrieb im Newsbeitrag
news:dns379$9oh$1@rzcomm2.rz.tu-bs.de...

Marcel Müller wrote:

Wie treibt man z.B. bei einem Abwärtsschaltregler mit PWM
üblicherweise die MOSFETs, wenn die Eingangsspannung über der
zulässigen Gate-Source-Spannung liegt?


Um wieviel?


ok, dann will ich mal konkreter werden: Ich möchte einen Abwärtsregler
für ein Peltier-Element (Nennwerte ca. 14,7V / 7,5A) entwerfen. Die PWM
soll aus einem Atmel-Controller kommen. Der Controller soll die
Temperaturregelung übernehmen, aber auch den Strom durch das Peltier
überwachen. In diesem Fall müsste der Controller also auch auf dem
Massepotential des Peltier liegen.
Über die Wahl der Eingangsspannung bin ich mir noch nicht ganz klar:
ca. 16V hätte den Vorteil, dass ich einen P-Kanal MOSFET z.B. mit einem
EL7242 treiben könnte (den hab ich hier rumliegen). Weiterer Vorteil
wäre, dass im Fehlerfall die maximale Ausgangsspannung nicht über 16V
liegen kann. Nachteile: Ich wäre an der Grenze für die
Versorgungsspannung des 7242 (16,5V absolutes max) und ich muss auch die
relativ hohen Strömen schalten.
Eine Eingangsspannung von ca. 24V wär mir also lieber.
Vielleicht kann mir der eine oder andere auch ein paar Bauteile für
diesen konkreten Fall empfehlen oder es hat jemand noch eine besseren
Schaltungsvorschlag. Das ist ein Gebiet bei dem ich mich noch nicht so
gut auskenne. (Zur Dimensionierung der Induktivität frage ich dann, wenn
die Eingangsspannung feststeht ...)

 

[Uwe Bonnes]

Henry Kiefer <otc_friend@gmx.net> wrote:

Ohne den ganzen Rest zu kommentieren muß ich dir doch sagen, das jemand der
16V dimensioniert bei einem Absolute Rating von 16,5V ein XXXXX ist, wenn er
^^^^^

Muss dieser Tonfall sein?

nicht *wirklich* triftige Gründe hat. Da tun sich ja Abgründe auf...

Oder er ist absoluter Anfänger!
....

"Mathias Weierganz" <mweier@gmx.net> schrieb im Newsbeitrag
....
Wie treibt man z.B. bei einem Abwärtsschaltregler mit PWM
üblicherweise die MOSFETs, wenn die Eingangsspannung über der
zulässigen Gate-Source-Spannung liegt?

Muss der TOFU sein?

--
Uwe Bonnes bon@elektron.ikp.physik.tu-darmstadt.de

Institut fuer Kernphysik Schlossgartenstrasse 9 64289 Darmstadt
--------- Tel. 06151 162516 -------- Fax. 06151 164321 ----------