Met een N-channel op deze manier zul je altijd die 4V spanningsval hebben (ongeveer output3 - Vgs) . Het voordeel van een geschakelde voeding is dan natuurlijk grotendeels verdwenen.
Op 24 mei 2006 16:26:56 schreef jojo:
Met een N-channel op deze manier zul je altijd die 4V spanningsval hebben (ongeveer output3 - Vgs) . Het voordeel van een geschakelde voeding is dan natuurlijk grotendeels verdwenen.
Met de spanningsval van 4V bedoelde ik de tussen gate en source, oftewel gewoon de gatespanning. Voor de efficientie is het belangrijk dat de drain-source spanning laag blijft, en die hoeft ook helemaal niet groot te zijn, zelfs niet met N-channel als hij maar goed open gestuurd wordt. Maar dat wordt hij niet met 4V op de gate, bovendien wordt de sourcespanning bij geleiding alleen maar hoger en werkt dat het effect alleen maar in de hand. Eigenlijk zou je voor de sturing van de gate een spanning hoger dan de ingangsspanning nodig hebben. Sommige SMPS ICs maken zo'n spanning ook zelf. Makkelijker is gewoon een P-channel te gebruiken, alleen heb ik die op het moment niet. Ik weet ook niet waarom ze een N-channel gebruiken (afgezien van dat de uitgang van de 555 niet geinverteerd is), bovendien niet eens een goede ook, een Rds(on) van 1.5ohm; dat ding zou al warm worden van de stroom die er doorheen loopt, laat staan van het schakelen.
Op 24 mei 2006 16:48:44 schreef madwizard:
[...]
Met de spanningsval van 4V bedoelde ik de tussen gate en source, oftewel gewoon de gatespanning. Voor de efficientie is het belangrijk dat de drain-source spanning laag blijft, en die hoeft ook helemaal niet groot te zijn, zelfs niet met N-channel als hij maar goed open gestuurd wordt. Maar dat wordt hij niet met 4V op de gate, bovendien wordt de sourcespanning bij geleiding alleen maar hoger en werkt dat het effect alleen maar in de hand. Eigenlijk zou je voor de sturing van de gate een spanning hoger dan de ingangsspanning nodig hebben. Sommige SMPS ICs maken zo'n spanning ook zelf. Makkelijker is gewoon een P-channel te gebruiken, alleen heb ik die op het moment niet. Ik weet ook niet waarom ze een N-channel gebruiken (afgezien van dat de uitgang van de 555 niet geinverteerd is), bovendien niet eens een goede ook, een Rds(on) van 1.5ohm; dat ding zou al warm worden van de stroom die er doorheen loopt, laat staan van het schakelen.
Als jou Vgs 4V is en de gate op de ingangsspanning staat, dan is de source spanning 4V onder de ingangsspanning.
Ergo: Vds = 4V. Dan kan hij warm worden ja.
Met ander woorden je stuurt de N-fet toch niet helemaal open op deze manier.
Op 24 mei 2006 17:10:52 schreef jojo:
Als jou Vgs 4V is en de gate op de ingangsspanning staat, dan is de source spanning 4V onder de ingangsspanning.
Ergo: Vds = 4V. Dan kan hij warm worden ja.
Ja daar zeg je wat, dat klopt idd. Begrijp nou ook wat je precies bedoelde met je vorige post, omdat het elkaar beinvloedt houd je het altijd.
Ok, ik ga morgen wikkeldraad halen en zal dan ook zelf wat proberen te wikkelen. Heb het voorlopig even gedaan met een spoel die ik nog had liggen, dat gaat nu best aardig. Had wel een tijd problemen met de feedback zoals madwizard zei en idd, de voeding oscileert. Een hele mooie sinus eigenlijk:). Ik heb hem nu wel netjes op 5 volt zitten. Gebruik nu een IRF830 als schakel MOS (uit een oude PC-voeding), met een load van een 22 ohm weerstand. Een rc-netwerkje aan de uitgang haalt niet veel uit (geen verschil in feedback of uitgang), doe ik iets verkeerd met dat rc werkje of wat? Heb nu een weerstand van 10k in serie staan met een 1nF C, en die combi parallel staan aan de uitgang van de op-amp.
Ik ga nog wel wat expirimenteren, het begin is er:).
En over die P-MOSFETS, die heb ik ook niet, ik zal morgen wel is kijken wat ze hebben bij die elektrozaak hier.
Op 24 mei 2006 19:45:18 schreef Berend:
Een rc-netwerkje aan de uitgang haalt niet veel uit (geen verschil in feedback of uitgang), doe ik iets verkeerd met dat rc werkje of wat?
Dat had ik ook al geprobeerd, zie m'n eerdere post. Probleem is dat de control ingang intern in de 555 via een weerstand aan VCC hangt (en GND ook maar met hogere weerstand). Een weerstand ertussen (die nodig is voor een RC 
) verandert de spanning dus te veel. Je kunt wel gewoon alleen 100nF eroverheen zetten, dat helpt wel ietsje, of misschien een RC met vrij kleine weerstand.
En over die P-MOSFETS, die heb ik ook niet, ik zal morgen wel is kijken wat ze hebben bij die elektrozaak hier.
Ik heb nog wat geprobeerd met de N-channel en een klein boost-circuitje om een hoge spanning te krijgen voor het aansturen. Veel standaard SMPS ICs gebruiken dit trucje ook, omdat ze vaak N-channel FETs gebruiken, ook voor het schakelen van de voedingskant (zijn waarschijnlijk goedkoper of makkelijker goed te maken).
De truc is de uitgang van de schakel FET (de source, direct voor de spoel) via een 100nF of 1uF (bij elco min aan source) en een schottky diode aan de voeding te hangen:
uitgang FET --- || --- o --- |<--- 12VOp het middelpunt daarvan (bij de o) heb je dan tijdens de aan-periode van de FET ongeveer de dubbele spanning (~24V).
Toen een totem pole opstelling gemaakt met een BS170 (kleine N-channel) en BS250 (kleine P-channel), de N-channel aan ground en P-channel aan dat 24V middelpunt. Drains aan elkaar en gates aan elkaar. De drains van die twee sturen de gate van de shakel FET aan. Gate moet aangestuurd worden door de 555 uitgang, helaas moet ie daarvoor geinverteerd worden. Bij gebrek aan inverter ICtje heb ik nog een BS170 met pull-up als inverter gemaakt.
De spanning bleef toen steeds te hoog, het bleek dat de uitgang van de opamp wel op z'n laagst stond maar dat niet helemaal 0 was, een pull-down weerstand van 1k naar de ground verhielp dat. De schakelfet werd nu geschakeld met pulsen tussen 0V en ongeveer 20V (iets minder dan 24 iig), voldoende om hem goed open te zetten. Hij werd ook niet echt heet meer. De totem pole FETs werden echter wel heet, waarschijnlijk omdat het inverter ding met een pull-up weerstand werkte en dus voor het hoge deel van de puls maar weinig stroom kon leveren (= langzaam open = lange 'kortsluiting' = heet). Ik heb het dus niet helemaal kunnen controleren op warmte, omdat die FETs het niet lang zouden uithouden. Waarschijnlijk als je een echte inverter gebruikt dat het beter werkt.
edit: Oja zal nog wel even een schema maken van bovenstaande, is misschien duidelijker maar had ik even geen zin in .
edit2:Die 24V klopt niet, het is ingangsspanning+uitgangsspanning wat je krijgt, zo'n 17V dus bij mij.
Proberen die totempole te bouwen met transistors, maar dat werkt natuurlijk niet met basis-emmiter spanningen|:(, ben nogal krap wat FET's betreft.
Ik bedacht me later alleen, waarom heeft een N-channel FET last van die 4v spanningsval, en heb je bij een P-channel daar dan ook niet last van in een soort omgekeerde vorm?
Anyway, ik moet maar is wat meer FET'jes gaan halen en wat gaan expirimenteren:).
Edit
Bedacht me net dat je de collectors aan elkaar knoopt en niet de emitters, dan zou het in princiepe kunnen werken toch?
[Bericht gewijzigd door Berend op ]
Op 28 mei 2006 18:57:33 schreef Berend:
Proberen die totempole te bouwen met transistors, maar dat werkt natuurlijk niet met basis-emmiter spanningen|:(, ben nogal krap wat FET's betreft.
Het kan wel hoor maar met N-channels blijf je houden dat je gate hoger dan de voeding moet.
Ik bedacht me later alleen, waarom heeft een N-channel FET last van die 4v spanningsval, en heb je bij een P-channel daar dan ook niet last van in een soort omgekeerde vorm?
Bij P-channel moet de gate spanning bijvoorbeeld 4V lager zijn dan de source. Je krijgt hetzelfde probleem als je een P-channel met de drain aan ground hangt. Het probleem komt omdat N-channel gewoon niet (direct) goed werkt als high-side driver, en P-channel omgekeerd niet als low-side driver. Omdat N-channels vaak makkelijker te krijgen zijn en betere eigenschappen hebben worden ze toch gebruikt als high side, maar je hebt daarvoor een hogere spanning nodig.
Ik heb nog wat zitten klooien (in simulatie) en volgens mij moet dit wel werken:
Helemaal links heb je het PWM signaal (wisselend tussen 0 en VCC). T3 is een gewone N-channel mosfet die als level shifter dient. Neem even aan dat bovenin (bij de min van de diode D1) een hoge spanning staat (boven VCC), leg ik zou uit. Noem deze even Vboost. T3 zal bij lage PWM 0 volt op z'n source hebben, en VCC op z'n gate. Deze zal geleiden en midden tussen R1 en R2 zal 0V komen. Als de PWM ingang hoog is (VCC) zullen de source en gate allebei op VCC hangen en de mosfet niet geleiden. R1 en R2 hangen dan alleen aan Vboost. Het PWM signaal volgend zal er dus een pulssignaal tussen 0V en Vboost op de basis van T1 en T2 komen. T1 en T2 vormen een niet-inverterende NPN/PNP totem pole, die de ingang voldoende zal versterken. Ook deze hangt aan Vboost en schakelt zo de gate van schakel FET T4 tussen 0 en Vboost. Omdat Vboost hoger is dan Vcc zal de N-channel toch goed open gaan.
Als laatste even hoe Vboost gemaakt wordt. Eigenlijk is dit niet een constant hoge spanning, maar is het de som van Vcc en de spanning aan de source van T4 en wisselt deze dus ongeveer tussen iets onder Vcc en 2*Vcc als je erachter een step-down maakt. C1 wordt door VCC die steeds geschakeld wordt door T4 opgeladen. Omdat er een diode tussen de andere kant van C1 en VCC zit wordt deze noodgedwongen boven VCC getild. Tijdens de uit periode heb je alleen de spanning van C1 plus wat er nog op de source staat (bij een step-down is dit een spanning onder GND). Dan is de spanning dus veel lager.
Zodra de PWM lijn hoog wordt zal de totem pole Vboost op de gate zetten. Omdat T4 nog dicht was zal Vboost niet erg hoog zijn, maar toch een beetje open gaan. Zodra deze echter open gaat zal Vboost ook omhoog schieten (want die is C1 + source), en de gate snel verder open duwen.
It's working:D. Krijg er een prima stabiele 5v uit:D. MOSFET wordt niet voelbaar warm.
Nog steeds geen kleine MOSjes gekocht, dus heb het nu met twee inverterende transistor versterkers gedaan en een totem pole erachter. Dat werkt prima. Spanning waarmee de MOSFET wordt aangestuurd is nu ruim 20V. De spanning die op de condensator staat is nu ruim 25 volt. Snap niet helemaal hoe ik daaraan kom, maar hij werkt;). Ik ga eens proberen het rendement te meten;).
Berend
[Bericht gewijzigd door Berend op ]