Verwenden Sie zur Strommessung einen MOSFET-Vorwiderstand anstelle eines Shunts

Wenn ich eine Konfiguration habe, bei der ein N-MOSFET eine starke induktive Last antreibt (z. B. 25 A Spitze), kann ich dann den Innenwiderstand des MOSFET verwenden, um den Strom auf die gleiche Weise zu messen, wie ich einen Shunt-Widerstand verwenden würde?

Der Wert des äquivalenten Serienwiderstands bei aktivem MOSFET (dh Rds-on) ist normalerweise sehr niedrig und im Datenblatt des MOSFET leicht zu finden. Ich weiß, dass es nicht ideal ist und stark von der Temperatur des FET sowie vom Strom abhängt (also habe ich dort eine Schleife). Gibt es dennoch ein ernsthaftes Hindernis für diesen Ansatz?

Der Grund, warum ich dies tun möchte, ist, dass ich ein System habe, bei dem ich die Anzahl der Komponenten minimieren und zusätzliche Verluste (dh Shunts) beim Ansteuern der induktiven Last vermeiden muss, aber einige Korrekturen / Linearisierungen auf einem Temperaturerfassungsmikro berechnen kann -Controller ggf.

Ich bin fast zu 100% davon überzeugt, dass ich einen LiPo-Batteriemanager gesehen habe, der etwas Ähnliches zu tun schien, aber ich kann ihn nicht finden. Soweit ich mich erinnere, schätzte dieser IC den Ladestrom mit etwas Ähnlichem wie dem, was ich gerade beschrieben habe. Aber vielleicht irre ich mich auch nur.

Sie können, aber der Widerstand ist gering tolerant, er unterscheidet sich zwischen Mosfets und driftet mit der Temperatur.

Antworten (3)

äquivalenter Serienwiderstand ... leicht im Datenblatt des MOSFET zu finden

Nein. Das scheint Ihr größter Irrtum zu sein.

Das Datenblatt gibt Ihnen das garantierte Maximum an , aber nicht, was es tatsächlich in einem Gerät sein wird. Manchmal zeigen Datenblätter typische Spezifikationen, die normalerweise deutlich unter dem Maximum liegen. Und natürlich kann jedes einzelne Gerät auch niedriger als üblich sein, aber Sie wissen nicht, wie viel.

Dann, wie andere gesagt haben, hat R DSON eine starke Abhängigkeit von der Temperatur.

Mit der Kalibrierung auf das jeweilige Gerät und möglicherweise einer Korrektur der gemessenen oder angenommenen Temperatur können Sie möglicherweise sehr einfache Stromschwellenwerte wie "zu hoch, jetzt herunterfahren" erkennen . Aber alles, was Sie eine "Strommessung" nennen würden, wird nicht wirklich funktionieren.

Vielen Dank für Ihre Antwort. Ich habe festgestellt, dass viele Datenblätter ein ordentliches Diagramm enthalten, das RDSon vs. Temperatur zeigt. Sind sie zu ungenau, um irgendeine Art von Korrektur mit Software vorzunehmen?
@und: Diese Diagramme zeigen Ihnen die nominellen relativen Änderungen von Rdson als Funktion der Temperatur. Sie sagen Ihnen nicht den absoluten Widerstand. Diese Diagramme zeigen entweder nur die typischen Werte oder manchmal nur relative Werte, die auf 1,0 bei 20 oder 25 °C normalisiert sind. Auch die Bestimmung der tatsächlichen Temperatur des Chips ist nicht einfach. Selbst wenn Sie den absoluten Rdson als Funktion der Temperatur kennen, sind Sie noch lange nicht fertig.

Der Einschaltwiderstand von MOSFETs ist nicht sehr genau und über Temperatur nicht stabil. Wenn Sie also kalibrieren und kompensieren, machen Sie es. Oder vielleicht ist es gerade gut genug. LiPo selbst mag wahrscheinlich einen engen Temperaturbereich, vielleicht sind Sie in der Anwendung auf 25-35 Grad oder so beschränkt.

Denken Sie daran, dass Ihre Einkäufer in zwei Jahren darum bitten werden, den MOSFET durch etwas anderes zu ersetzen - und Sie können nicht, weil es keinen gleichen MOSFET auf der Welt gibt.

RDSon ist hauptsächlich abhängig von Temperatur und Gate-Source-Spannung. Der Gate-Source-Spannungsteil ist nicht wirklich ein Problem, die Temperatur schon. Es ist nicht ungewöhnlich, dass sich der Einschaltwiderstand bei der oberen angegebenen Temperaturgrenze (im Vergleich zu 25 °C) verdoppelt (oder sogar noch mehr). Sehen Sie sich einige MOSFET-Datenblätter als Referenz an.

Es gibt einige Strommess-ICs, die auf die Strommessung mit MOSFET RDSon spezialisiert sind (z. B. IR25750L). Es gibt App-Hinweise zur Temperaturkompensation (z. B. diese) .