Verpolungsschutz mit N-Kanal-MOSFET

Ich arbeite derzeit an einem Antrieb für einen Gleichstrommotor und möchte meinem Stromkreis einen Verpolungsschutz hinzufügen, damit er bei einer invertierten Stromversorgung nicht brät. Ich habe viele Tutorials zu diesem Thema gelesen und mich für einen Schutz mit einem N-Kanal-MOSFET im Anreicherungsmodus entschieden.

Meine Schaltung wird mit einer 24-V-Quelle betrieben, und die meisten N-Kanal-MOSFETs haben nur eine maximale Vgs von +/- 20 V, was ein Problem darstellt, da Vgs im Fall einer Sperrspannung -24 V über dem absoluten Maximum liegt Eigenschaften für die meisten MOSFETs.

Meine Frage lautet: Kann ich einen Widerstandsspannungsteiler verwenden, um eine niedrigere Spannung am Gate zu erzeugen und somit eine Vgs zu haben, die innerhalb der Spezifikationen liegt?

Etwas wie das:

Schaltungsschutz mit Widerstandsteiler

Ich habe keinerlei Hintergrundwissen zu MOSFETs, daher frage ich mich, ob dies zu Problemen führen wird.

Sie scheinen den Transistor rückwärts zu haben. Siehe auch: NMOS-FET-Auswahl für Verpolungsschutz

Antworten (2)

Sie haben diesen FET rückwärts gezogen, und die meiste Zeit wird ein solcher Gate-Schutz mit einer Zenerdiode ausgeführt.

Sie sollten die 9k auf Ihrer Zeichnung in einen 15K und den 15k-Widerstand in einen 15V-Zener umwandeln (vorausgesetzt, dass 15V ausreichen, um das Gate Ihres speziellen MOSFET vollständig zu verbessern). Wenn Ihr MOSFET 20 V benötigt, um ihn vollständig zu verbessern, verwenden Sie einen 20-V-Zener.)

Ich habe mich wegen meines Problems noch nicht für einen MOSFET entschieden. Ich würde davon ausgehen, dass ich keine 20 V benötige, um den MOSFET vollständig zu verbessern, da dies seine absolute Maximalleistung ist. Aber ich verstehe das Konzept hier. Vielen Dank für Ihre Antwort.

Abgesehen vom SD-Swap (der MOSFET wird in einer solchen Verpolungsschutzschaltung tatsächlich umgekehrt verwendet), sollten Sie pathologische Fälle einer Teilversorgung mit der richtigen Polarität berücksichtigen.

Da dies ausdrücklich eine Stromversorgungsanwendung ist, sollten Sie, wenn Sie so etwas wie eine Batterie oder eine andere Art von Versorgung haben, die "Brown-Out" -Zustände erfahren kann, eine "Unterspannungssperr" (UVLO) -Schaltung einbauen, um die Leistungsstufe (n) zu deaktivieren ) wenn die Eingangsspannung außerhalb der Spezifikation liegt.

Wenn dies nicht getan wird, könnte der MOSFET teilweise "eingeschaltet" sein (da die Gate-Spannung möglicherweise nicht ausreicht, um ihn vollständig einzuschalten) und er könnte viel mehr Leistung verbrauchen, als dies während des normalen Betriebs oder (Verpolung) der Fall wäre ).

Um etwas deutlicher zu machen, warum der UVLO wichtig ist, ist die Gate-Spannung wichtig (um ein Verbrennen des MOSFET zu vermeiden), und das Vermeiden des Zeners zugunsten eines Spannungsteilers bedeutet, dass der MOSFET bei einem bestimmten Eingang möglicherweise weniger verbessert wird Stromspannung. Sie müssen die Zahl ermitteln, um sicherzustellen, dass sich der MOSFET garantiert in einem geeigneten Zustand für jede mögliche Eingangsspannung befindet, um Ihr Design kugelsicher zu machen. Das kann ich Ihnen nicht sagen, aber ich kann sagen, dass die Verwendung eines Teilers anstelle eines Widerstands + Zeners nicht besser ist.

Der rohe 24-V-Eingang wird verwendet, um je nach den Anforderungen des Motors mehrere Schienen (12 V bis 1,8 V) zu erstellen. Jede dieser Schienen hat ein ULVO, reicht das?
@JephGagnon Wussten Sie, dass Sie mit PWM den Motor als Abwärtswandler verwenden und den gleichen Effekt erzielen können, wenn Sie all diese Schienen haben, mit wahrscheinlich weniger Komplexität?
Ein guter Punkt zum UVLO, aber ich möchte darauf hinweisen, dass Sie die Frage nicht wirklich beantwortet haben: "Kann ich einen Widerstandsspannungsteiler verwenden, um eine niedrigere Spannung am Gate zu erzeugen?"
@PhilFrost Dies ist ein interessantes Konzept, das ich später untersuchen könnte, aber im Moment ist jede Platine mit einem Feedback von 2 Widerständen anpassbar und jede Platine wird einem Motor gewidmet sein. Ich muss also nur 2 Widerstände für einen anderen Ausgang schalten. Es ist nicht wirklich komplex, wie es ist (2 Chips, 1 Schiene und 1 Treiber) edit : und ich spare Komplexität für die Steuerung des Motors: Ich kann das Decay einstellen und ich brauche nur 2 Pins für die Richtung und die Chips haben viele Schutz die ich nicht umsetzen muss.
@PhilFrost Ok, ich habe die Verbindung etwas deutlicher gemacht, hoffe ich.
Verpolungsschutz mit N-Kanal-MOSFET
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