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Hallo,

ich bin sowas von Laie...
Trotz Google-Suche werde ich nicht schlau.

Ich habe einen Drehschalter mit dem ich Shunts schalten möchte (100mOhm aufwärts). Es liegt eine ungeglättete Gleichspannung von max. 35V an. Ströme bis 10A fließen. Nun ist mein Drehschalter nur bis 100mA ausgelegt, ein entsprechend leistungsfähiger Schalter kostet richtig Geld und idt riesig groß. Daher mein Gedanke Mosfets anzusteuern und mit diesen meine Shunts zu schalten.

Die Schaltung sollte möglichst einfach sein, ich wollte dafür nicht unbedingt noch eine Leiterplatte einsetzen müssen. Das müßte doch machbar sein? Wenn ich mich richtig informiert habe gibts Mosfet mit wenigen mOhm Durchlaßwiderstand? Und die anzusteuern, aber wie? Kann ich einfach das Prellen meines Drehschalters unterdrücken?

Danke für Hilfe!
Sel

Edit:
So habe ich das mir gedacht. Der Mosfet soll ein IRF 2804 sein (40V/75A/2mOhm). Der minimale Laststrom, wie klein kann der sein damit der Mosfet noch schaltet?

» Und die anzusteuern, aber wie?

Du brauchst eine Steuerspannung im Bereich 10-20V, u.U. galvanisch getrennt.


» Kann ich einfach das
» Prellen meines Drehschalters unterdrücken?

Das ist kein Problem und erfordert keine zusätzlichen Bauteile.

» Hallo,
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» ich bin sowas von Laie...
» Trotz Google-Suche werde ich nicht schlau.
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» Ich habe einen Drehschalter mit dem ich Shunts schalten möchte (100mOhm
» aufwärts). Es liegt eine ungeglättete Gleichspannung von max. 35V an.
» Ströme bis 10A fließen. Nun ist mein Drehschalter nur bis 100mA ausgelegt,
» ein entsprechend leistungsfähiger Schalter kostet richtig Geld und idt
» riesig groß. Daher mein Gedanke Mosfets anzusteuern und mit diesen meine
» Shunts zu schalten.
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» Die Schaltung sollte möglichst einfach sein, ich wollte dafür nicht
» unbedingt noch eine Leiterplatte einsetzen müssen. Das müßte doch machbar
» sein? Wenn ich mich richtig informiert habe gibts Mosfet mit wenigen mOhm
» Durchlaßwiderstand? Und die anzusteuern, aber wie? Kann ich einfach das
» Prellen meines Drehschalters unterdrücken?
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» Danke für Hilfe!
» Sel

Shunts sind niederohmige Widerstände zum Messen von Strömen.
Die Messgenauigkeit ist von der Genauigkeit der Widerstände abhängig.
Du willst diese Shunts mit Mosfet schalten.
Dir ist bekannt, dass diese Mosfet einen sehr geringen Bahnwiderstand haben.
Dieser Bahnwiderstand schaltet sich in Reihe zu dem Shunt.
Der BUZ 11 hat laut Datenblatt ca. 30 mOhm Source-Drain Widerstand.
Dieser ist
1. Fertigungsabhängig
2. Temperaturabhängig
3. von Laststrom abhängig

Wenn zu den 100 mOhm Shunts noch ca. 30 mOhm dazu kommen,
dann wird der Messwert stark verfälscht.
Zudem ist der Bahnwiderstand (Source-Drain) nicht konstant.
Wenn das alles nicht relevant ist, dann kannst du es machen.

Die Shunts sind mit 1% Tolerant ausgelegt, aber 10% Genauigkeit reicht. Da ja nur der kleinste Shunt nennenswert verfälscht wird, muß ich einen Mosfet mit maximal 9mOhm aussuchen. Ok.

Sel

» Hallo,
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» Ich habe einen Drehschalter mit dem ich Shunts schalten möchte (100mOhm

Dein Plan weißt eine Unklarheit auf: Wo sollen denn die anderen Shunts "hingeschaltet" werden? Es fehlt eine Schalterebene.

ICH würde mich mal mit Sense-Fets auseinandersetzen. Die messen den Strom der durch sie hindurch fließt.

Und ich würde die Last auf mehrere Leistungselemente verteilen. Das verringert den Ri und trägt zur Lebensdauer bei.

» Die Shunts sind mit 1% Tolerant ausgelegt, aber 10% Genauigkeit reicht.
Da kannst' ja gleich würfeln

Hier mal ein Schaltungvorschlag, wenn lowseitiges Schalten möglich ist:

Die Zenerdiode erzeugt eine Hilfsspannung zum Ansteuern der MOSFETs.

» (100mOhm aufwärts). Es liegt eine ungeglättete Gleichspannung von max. 35V an. Ströme bis 10A fließen.
10A in einem 100mR Widerstand ergeben 10W Verlustleistung. Das nur am Rande.

»

R7 bis R9 bilden mit R4 bis R6 keinen Spannungsteiler. Es würde schliesslich auch keinen Sinn machen.

Sinn von R7 bis R9 ist jedoch die Vermeidung von parasitärer hochfrequenter Oszillation der MOSFETs M1 bis M3 während der Schaltflanke. Aus diesem Grund sollte man R7 bis R9 so nahe wie möglich an die Gates löten. R7 bis R9 dürfen auch deutlich niederohmiger sein. Dies ist vor allem dann nötig, wenn bei höheren Schaltfrequenzen möglichst steile Schaltflanken gefordert sind.

R4 bis R6 benötigt es nur, damit die Gates sicher auf GND-Potenzial gesetzt sind, falls die Steuereingänge offen sind.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

» R4 bis R6 benötigt es nur, damit die Gates sicher auf GND-Potenzial
» gesetzt sind, falls die Steuereingänge offen sind.

Falls aber im laufenden Betrieb geschaltet werden soll sind 100k u.U. viel zu viel. Das Gate wird dann zu langsam entladen und der Millereffekt trägt seinen Teil bei, man gerät ruckzuck ausserhalb der SOA.

» » R4 bis R6 benötigt es nur, damit die Gates sicher auf GND-Potenzial
» » gesetzt sind, falls die Steuereingänge offen sind.
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» Falls aber im laufenden Betrieb geschaltet werden soll, sind 100k u.U. viel
» zu viel. Das Gate wird dann zu langsam entladen und der Millereffekt trägt
» seinen Teil bei, man gerät ruckzuck ausserhalb der SOA.

Da hast Du recht, wenn es wie beim Schalter so ist, wie im Schema gezeigt wird, dass der Eingang zum Gate unterbrochen wird. Im Falle eines *elektronischen* Umschaltens von HIGH nach LOW passiert das nicht.

Eigentlich wäre es bei dieser Anwendung - worstcase betrachtend - besser zwischen Schalter und MOSFET-Gate ein Treiber zu schalten. Das könnte man mit einem 6fach-CMOS-Inverter des Typs CD4069UB realisieren. Zwischen jedem Schalter-Ausgang und MOSFET-Gate zwei dieser Inverter in Serie. R4 bis R6 weg von den MOSFETs und hin zu den CMOS-Eingängen.

Mit der Z-Diode muss man den CD4069UB speisen. Mit 15 VDC ist man allerdings am oberen Limit, wenn auch noch erlaubt. Besser und genügend wäre eine 12V-Z-Diode, wenn da die Shuntwiderstände nicht wären...

Auf dessen Spannungen kommt es sehr an, ob man denn nicht noch die Schaltung genauer überdenken müsste...

Parallel zu C1, jedoch nahe beim CD4069UB ein Kerko, mit 100 nF.

--
Gruss
Thomas

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» » » R4 bis R6 benötigt es nur, damit die Gates sicher auf GND-Potenzial
» » » gesetzt sind, falls die Steuereingänge offen sind.
» »
» » Falls aber im laufenden Betrieb geschaltet werden soll, sind 100k u.U.
» viel
» » zu viel. Das Gate wird dann zu langsam entladen und der Millereffekt
» trägt
» » seinen Teil bei, man gerät ruckzuck ausserhalb der SOA.
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» Da hast Du recht, wenn es wie beim Schalter so ist, wie im Schema gezeigt
» wird, dass der Eingang zum Gate unterbrochen wird. Im Falle eines
» *elektronischen* Umschaltens von HIGH nach LOW passiert das nicht.
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» Eigentlich wäre es bei dieser Anwendung - worstcase betrachtend - besser
» zwischen Schalter und MOSFET-Gate ein Treiber zu schalten. Das könnte man
» mit einem 6fach-CMOS-Inverter des Typs CD4069UB realisieren. Zwischen jedem
» Schalter-Ausgang und MOSFET-Gate zwei dieser Inverter in Serie. R4 bis R6
» weg von den MOSFETs und hin zu den CMOS-Eingängen.
»
» Mit der Z-Diode muss man den CD4069UB speisen. Mit 15 VDC ist man
» allerdings am oberen Limit, wenn auch noch erlaubt. Besser und genügend
» wäre eine 12V-Z-Diode, wenn da die Shuntwiderstände nicht wären...
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» Auf dessen Spannungen kommt es sehr an, ob man denn nicht noch die
» Schaltung genauer überdenken müsste...
»
» Parallel zu C1, jedoch nahe beim CD4069UB ein Kerko, mit 100 nF.

So hatte ich das auch mal gebaut aber auf BCD-Basis
als treiber war ein OP mit komplementärendstufe eingefügt

1 2 4 8 , damit hat man schon 15 verschiedene Widerstandswerte, kann man ja beliebig erweitern.

Prinzip

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.. und was spricht gegen einem High seitigem Schalten
mit einem P_MOSFET?
Sollte eigentlich sicherer gehen.
Dazu, um zu monitoren, oben einen High seitigen I-Messer/OPAMP_Schalter dran.

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...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"

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» .. und was spricht gegen einem High seitigem Schalten
» mit einem P_MOSFET?
» Sollte eigentlich sicherer gehen.
» Dazu, um zu monitoren, oben einen High seitigen I-Messer/OPAMP_Schalter
» dran.
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Dagegen spricht eigentlich nichts, wird aber immer so ominös betrachtet wie eine Spule.

Das scheint die Macht der Gewohntheit zu sein Low-Side an zu wenden. Ich nehme mal an, man vermeidet eher den P-Typ
weil dieser einen höheren Bahnwiderstand hat und nicht so häufig verfügbar ist. Oder man tut sich etwas schwerer weil dieser nun mal anders angesteuert werden muss.
Weis der Geier.

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» » .. und was spricht gegen einem High seitigem Schalten
» » mit einem P_MOSFET?
» » Sollte eigentlich sicherer gehen.
» » Dazu, um zu monitoren, oben einen High seitigen I-Messer/OPAMP_Schalter
» » dran.
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» Dagegen spricht eigentlich nichts, wird aber immer so ominös betrachtet wie
» eine Spule.
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» Das scheint die Macht der Gewohntheit zu sein Low-Side an zu wenden. Ich
» nehme mal an, man vermeidet eher den P-Typ
» weil dieser einen höheren Bahnwiderstand hat und nicht so häufig verfügbar
» ist. Oder man tut sich etwas schwerer weil dieser nun mal anders
» angesteuert werden muss.
» Weis der Geier.

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Eigentlich wäre das ja einfacher.
Ist ja ähnlich wie der mechanische Schalter.
Nach Low runter geht's ja auch einfacher.
-> da reicht sogar einfach ein Kurzschlussdraht.

Den höheren R kann man ja beherrschen. - den richtigen Typ suchen, und, oder mehrere parallel schalten.
Die Parasiten sind hier, wie dort zu beachten.

"Macht der Gewohnheit.."
- hm, man hat gewohnheitsmäßig ja zwei Augen im Kopf.
Nur mit beiden Augen gleichzeitig kann man richtig in 3D sehen.
ok,ok meine Gewohnheit ist, ich schaue mit dem Linken lieber als mit dem Rechten;
zB durch ein Okular /Mikroskop, Teleskop, Fotoappart, Maß-Anpeilung...
Jedoch trainiert habe ich mit beiden Augen, ordentlich Maß zu nehmen.

Das ist doch eigentlich einfach eine Sache der Anwendung, die es
erfordert, P_Channel, oder N_Channel Typen zu wählen
und sollte daher persönlichkeitsfrei entschieden werden.

naja, mit -Vorzeichen zu rechnen ist wohl echt komplizierter, schwerer zu beherrschen.

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Grüße
Gerald
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...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"

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» » .. und was spricht gegen einem High seitigem Schalten
» » mit einem P_MOSFET?
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» » dran.
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» Dagegen spricht eigentlich nichts, wird aber immer so ominös betrachtet wie
» eine Spule.
Dagegen sprechen vor allem die schlechteren Eigenschaften von P-Kanal FETs im Allgemeinen, wie du schon sagtest.
Wo es sich vermeiden lässt, würde ich auf P-Kanäler verzichten.

Der Schaltungsaufwand wäre ja identisch mit der N-Kanal Variante, nur dass alles an Ub als Bezugspotential "geklatscht" werden muss

Außerdem sollte es ja relativ einfach gehalten werden (soviel zu OPV-Strommonitor)

Hallo,

dabke für alle Hinweise. Ich müßte jedoch definitig Highseitig schalten. Also müßte ich den anderen Mosfet nehmen, die Schaltung "umdrehen" und mal probieren.
Geht das?

Sel

» Hallo,
»
» dabke für alle Hinweise. Ich müßte jedoch definitig Highseitig schalten.
» Also müßte ich den anderen Mosfet nehmen, die Schaltung "umdrehen" und mal
» probieren.
» Geht das?
»
» Sel

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Ok Sel,

OffroadGti und xy, Thomas, ich mit meinem vom anderen Blickwinkel beleuchtend, die anderen aus ihren Blickwinkeln Argumenten, hin...
Die Argumente sind nicht wegzuweisen;
-- du sagtest nun, "müßtest High-seitig schalten"...

Was haben die Shunts für eine Aufgabe- wo ist, bzw. willst die Last dran hängen,
bzw. was ist das für eine Last?

Willst auch noch den I Monitoren?. denke mal schon 10A ist viel Holz.
-- volle 350W schalten?? ja?

Hintergrundinfos wären von Vorteil, bitte.
Besten Dank

Gerald
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...und täglich grüßt der PC:
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