Verpolungsschutz und High-Side-Stromschalter

Zunächst habe ich mich für einen intelligenten High-Side-Schalter von Infinion PROFET (ITS428L2) entschieden. Im Datenblatt wird angegeben, dass dieses Gerät einen Verpolungsschutz mit externem Widerstand bieten kann. Ehrlich gesagt kann ich mir nicht erklären, wie dieser Schutz funktionieren soll: Die Body-Diode des internen MOSFET ist so platziert, dass bei Sperrspannung Strom fließen kann. Wo ist also der Schutz?

block_diagramm

Daher habe ich versucht, eine Schaltung zu finden, die einen echten Verpolungsschutz und Ein- / Ausschaltfähigkeiten für Ströme im Bereich von ~ 10 A und auch für hohe Ströme (~ 100 A) bietet. Ist das ein geeigneter Ansatz?

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Bearbeiten: Source und Drain von PMOS2 geändert

Als ich mir die Datenblätter mehrerer p-Kanal-MOSFETs ansah, wunderte ich mich über die max. Drain-Stromwert. Manchmal wird dieser Strom negativ angegeben, manchmal positiv - manchmal werden beide Werte angegeben, aber mit unterschiedlichem Wert. Ich dachte, wenn der MOSFET leitet, gibt es keine Richtung für den Stromfluss?

Beispiel für SUM110P04-05:

Datenblatt

Antworten (2)

Mir scheint, dass im Datenblatt des ITS428L2 mit Verpolungsschutz nur gemeint ist, dass der Schalter bei falscher Polung nicht zerstört wird (siehe Seite 8).

In Bezug auf Ihre Schaltung: Auch wenn sie vor Verpolungsbatterien schützt, können Sie die Last niemals ausschalten, da die Body-Dioden unabhängig vom Gate-Potential des MOSFET immer leiten (vorausgesetzt, die Batterie ist richtig gepolt angeschlossen).

Bei der Richtungskennung in einem MOSFET-Datenblatt muss man auf die Funktionsweise achten. Wenn das Gate angesteuert wird, wird der Kanal durch den RDSon definiert. Hier spielt die Stromrichtung keine Rolle, wie Sie richtig gesagt haben. Angenommen, eine induktive Last treibt einen Strom durch die Body-Diode in die Batterie, wenn der MOSFET ausgeschaltet ist. Die Body-Diode ist ein viel verlustreicherer Leiter als ein vollständig eingeschalteter Kanal, und daher ist der zulässige Strom erheblich geringer.

Danke für deine Antwort! 1. Ich habe das PMOS2 versehentlich falsch herum platziert - ich habe es im obigen Schema geändert. Macht es jetzt Sinn? 2. Wenn also der MOSFET eingeschaltet ist, spielt die Richtung keine Rolle. Das heißt, es ist egal, ob der Drain-Strom im Datenblatt als positiv oder negativ deklariert ist?
@1: Ja, sieht jetzt gut aus!
@2: Ich bin mir nicht sicher, ob es irgendwo im JEDEC-Standard definiert ist, wann ein Strom in einem Datenblatt positiv oder negativ ist. Manchmal sehen Sie einen Hinweis wie "In das Gerät fließende Ströme sind positiv". Ein PMOS in seiner "natürlichen" Verbindung (S pos vs. D) hätte also einen negativen Drainstrom, der aus D fließt. Überprüfen Sie jedoch im Zweifelsfall die Fußnoten in den Datenblättern. Im Datenblatt des SUM110P04-05 scheint man wirklich die Vorzeichen verwechselt zu haben, das ist ein Fehler seitens des Herstellers...

Bei einer Hochstrom-Versorgungsquelle und einer kapazitiven Last dürfen Sie den Einschaltstrom nicht übersehen. Dies wird oft durch rampenförmiges Einschalten bewerkstelligt und kann in der gegebenen Schaltung wie folgt erreicht werden ...

Wenden Sie einen Vorwiderstand vom R2/SW1-Übergang auf das Gate von PMOS2 an. Wenden Sie einen Kondensator (deutlich größer als Cgs von PMOS2) zwischen Gate und Drain von PMOS2 an.

Ich überlasse es Ihnen, zu experimentieren oder zu rechnen (basierend auf der Wahl des MOSFET und der Schaltungsbedingungen), obwohl ein guter Startblock 100 nF und 10 k+ sein könnte.

Verpolungsschutz und High-Side-Stromschalter
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