Bauteil gesucht: Selbstleitender MOSFET

[Arndt_Brodowski]

Hallo Wissende!

Für eine neue Schaltung benötige ich ein Bauteil, das ich nirgends finden kann.
Ein selbstleitender MOSFET (Enhancement) sollte eigentlich das Richtige sein. Leider tut meine Simulation gar nicht das, was sie sollte, naja, viel Auswahl war da auch nicht…
Es geht darum, einen Strom von max 1A zu schalten. Das Ganze mit Frequenzen von einigen hundert kHz. Der Schalter solte geschlossen sein, wenn keine Gatespannung anliegt. Zum Öffnen des Schalters sollte eine Spannung von 3V ausreichen, wenn das geht?!
Ob N- oder P-Kanal ist erst mal nicht so wichtig (ich kann die Schaltung passend umstricken), aber in P scheint es die überhaupt nicht zu geben.

Ich hoffe, ich habe jetzt alle wichtigen Informationen gegeben. Dann muss jetzt nur noch jemand ein passendes Teil kennen…

Herzlichen Dank schonmal!

Arndt

[Uwe_Beis]

Hallo Unwissender:wink:

MOSFETs sind immer selbstsperrend. JFETs sind selbstleitend, brauchen aber 1. eine negative Spannung zum Sperren und 2. gibt’s sie nur als Kleinleistungstransistoren.

Alle(!) Transistoren drehen (in der Emitter- bzw. Source-Schaltung) die Phase um 180°: Die Drain- bzw. Kollektor-Spannung läuft entgegengesetzt zur Gate- bzw. Basis-Spannung. Das ist wohl genau das Gegenteil von dem, was Du suchst.

Du musst voher die Steuerspannung invertieren. Aber das ist ein Kapitel für sich. Einige 100 KHz sin ohnehin nicht trivial!!!

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

[Joerg_Rehrmann]

Hallo Uwe,
sorry, da muß ich nochmal widersprechen:

MOSFETs sind immer selbstsperrend.

nicht immer, die gibt es auch selbstleitend. Da wären z.B. die oft verwendeten MOS-Tetroden bzw. Dual-Gate-MOSFETS aus der BF9XX-Reihe. Es gibt davon aber auch etliche Dreibeiner.

JFETs sind selbstleitend,
brauchen aber 1. eine negative Spannung zum Sperren

Auch davon gibt es P-Kanal-Typen. Die brauchen dann natürlich eine positive Spannung zum Sperren, z.B. 2N5460. Die sind aber zugegebenermaßen recht selten.

und 2.
gibt’s sie nur als Kleinleistungstransistoren.

Da kenne ich jetzt kein Gegenbeispiel und gebe Dir mal Recht

Jörg

[Uwe_Beis]

Hallo Jörg,

Du schon wieder…

Find ich aber gut. Es „lernt mir“ doch was.

MOSFETs sind immer selbstsperrend.

nicht immer, die gibt es auch selbstleitend. Da wären z.B. die
oft verwendeten MOS-Tetroden bzw. Dual-Gate-MOSFETS aus der
BF9XX-Reihe. Es gibt davon aber auch etliche Dreibeiner.

Das müssten Kleinleistungs-FETs für HF sein. Mit denen habe ich mich noch nie befasst. Dass sie selbstleitend sind, ist aber intersssant für mich (wird dem Arndt aber nicht helfen).

JFETs sind selbstleitend,
brauchen aber 1. eine negative Spannung zum Sperren

Auch davon gibt es P-Kanal-Typen. Die brauchen dann natürlich
eine positive Spannung zum Sperren, z.B. 2N5460. Die sind aber
zugegebenermaßen recht selten.

Ein kluger Mann sagte einmal, es ist nicht wichtig, was Du geasgt hast, es ist auch nicht wichtig, was Du gemeint hast, wichtig ist, was Dein Gesprächspartner verstanden hat. Asche auf mein Haupt - hier habe ich was anderes gemeint als gesagt: Das es JFETs mit umgekehrter Dotierung geben könnte, fand ich wegen Kleinleistung zu unwichtig zum Erwähnen. (Zugegeben: untergekommen sind sie mir auch noch nicht.)

und 2.
gibt’s sie nur als Kleinleistungstransistoren.

Da kenne ich jetzt kein Gegenbeispiel und gebe Dir mal Recht

-)

Na also, es geht doch

Nochmal kurz zu den Dreheiseninstrumenten: Nach deiner Antwort war ich wieder etwas weiter, aber noch nicht fertig. Die nächste Diskussion wäre aber nix mehr für’s Schriftliche gewesen.

Grüße

Uwe

[Arndt_Brodowski]

Hi Uwe!

MOSFETs sind immer selbstsperrend.

nicht immer, die gibt es auch selbstleitend. Da wären z.B. die
oft verwendeten MOS-Tetroden bzw. Dual-Gate-MOSFETS aus der
BF9XX-Reihe. Es gibt davon aber auch etliche Dreibeiner.

Wusst ichs doch! Scheinen aber eher selten zu sein.
Ich hab mich übrigens vertan: selbstleitende sind natürlich nicht „encancement“ sondern „depletion“.

Auch davon gibt es P-Kanal-Typen. Die brauchen dann natürlich
eine positive Spannung zum Sperren, z.B. 2N5460. Die sind aber
zugegebenermaßen recht selten.

Noch seltener? Na egal, ich kann beides gebrauchen.

und 2.
gibt’s sie nur als Kleinleistungstransistoren.

Da kenne ich jetzt kein Gegenbeispiel und gebe Dir mal Recht

-)

-(

Allerdings ist bei den „normalen“ MOSFETS 1A noch nicht unbedingt „Leistung“. Naja, hauptsache, ich finde überhaupt mal was.
Bin noch auf den BFR29 gestoßen. Aber wo bekomm ich jetzt Datenblätter her?? Chipdirectory liefert ja nix für diskrete HAlbleiter. Habt Ihr nen Tip?

[Joerg_Rehrmann]

Hallo Arndt,
ich habe nochmal nachgesehen und hab ein paar selbstleitende Exoten im Bereich 1A gefunden:
Siemens
BSP124
BSP149
BSS149

Philips
BSD254
BST124

Wenn Du Glück hast, wird der Eine oder Andere noch hergestellt. Wenn Du großes Glück hast, findest Du vielleicht noch einen Lieferanten.
Mal was ganz Anderes: Bist Du sicher, daß das, was Du vorhast nicht auch irgendwie mit normalen MOSFETs geht ?

Auch davon gibt es P-Kanal-Typen. Die brauchen dann natürlich
eine positive Spannung zum Sperren, z.B. 2N5460. Die sind aber
zugegebenermaßen recht selten.

Noch seltener? Na egal, ich kann beides gebrauchen.

kannst froh sein, wenn Du einen geeigneten N-Kanal-Typ findest

Bin noch auf den BFR29 gestoßen. Aber wo bekomm ich jetzt
Datenblätter her?? Chipdirectory liefert ja nix für diskrete
HAlbleiter.

das ist doch eher ein „Schwächling“, schau mal bei questlink.com oder direkt bei Philips

Habt Ihr nen Tip?

siehe ganz oben

Jörg

[Uwi]

Ein selbstleitender MOSFET (Enhancement) sollte eigentlich das
Richtige sein.

Wieso selbstleitend?

Leider tut meine Simulation gar nicht das, was
sie sollte, naja, viel Auswahl war da auch nicht…
Es geht darum, einen Strom von max 1A zu schalten. Das Ganze
mit Frequenzen von einigen hundert kHz.

Es gibt eine ganze Reihe von FET, die haben Anstiegs- und
Abfallzeiten im Bereich 5…25ns. Das ganze mit 1A und Ugs=3V,
da gibs schon viel weniger.
z.B. BSP319 (n-Kanal, Siemens), ist aber nicht der Schnellste.

Der Schalter solte
geschlossen sein, wenn keine Gatespannung anliegt.

gemeint ist wohl Ugs=0V, oder?

Zum Öffnen
des Schalters sollte eine Spannung von 3V ausreichen, wenn das
geht?!

Wenn Du die Schaltung umstricken kannst, warum dann nicht
auch so, daß eine höhere Ugs da ist. Damit würde sich die
Auswahl erheblich vergrößern.

Ob N- oder P-Kanal ist erst mal nicht so wichtig (ich kann die
Schaltung passend umstricken), aber in P scheint es die
überhaupt nicht zu geben.

Gib`s auch, aber seltener.

Im Farnell-Katalog und auch im R&S-Katalog sind die wichtigsten
Daten einer ganzen Reihe von FET tabellarisch aufgeführt.
Für die erste Recherche ganz praktisch, weil man dann gleich
weis, wo man das Teil her bekommt.
Dann schau auch mal bei www.vishey.com
-> Power MOSFET Selector Guide (hab ich hier als PDF auf PC).

Außerdem suche mal bei : „International Rectifier“,
„Fairchild Semiconductor“, „On Semiconduktor“ , „Supertex Inc.“
Gruß Uwi

[Uwe_Beis]

Das wird das Problem wahrscheinlich nicht lösen
Hallo Alle!

ich habe nochmal nachgesehen und hab ein paar selbstleitende
Exoten im Bereich 1A gefunden:

Der Arndt wird das üblich Problem haben, dass eine Logik-Schaltung einen Verbraucher steuern soll. Logik und Leistungsversorgung werden einen gemeinsame Anschluss haben, üblicherweise einen gemeinsamen -Pol. Oder Logik- und Leistungsversorgung sind identisch. In beiden Fällen müssen Gate und Drain-Spannung beide im Positiven liegen (oder bei P-Kanal mit gemeinsamen +Pol im Negativen).

Wenn ein selbstsperrender FET Sinn ergeben soll, dann müsste z. B. der +Pol der Logik in Reihe mit dem -Pol der Leistungsversorgung sein. Das ist sehr unüblich.

Ich kann mir auch noch exotischere Konfigurationen ausdenken, wie Trafokopplungen o. Ä., aber das machen wir dann vielleicht später.

Deswegen habe ich „wahrscheinlich“ geschrieben. Wenn ich mich irren sollte, kann die Diskussion weitergehen…

Uwe

[Arndt_Brodowski]

Hallo Jörg!

ich habe nochmal nachgesehen und hab ein paar selbstleitende
Exoten im Bereich 1A gefunden:
Siemens
BSP124
BSP149
BSS149

Philips
BSD254
BST124

Vielen Dank! Ich hab mir schon einige Datenblätter besorgt. Die Philips konnte ich aber nirgends finden.

Mal was ganz Anderes: Bist Du sicher, daß das, was Du vorhast
nicht auch irgendwie mit normalen MOSFETs geht ?

Ich hab nochmal drüber nachgedacht. Das Ganze soll eine art gesteuerter Gleichrichter werden. Und da ich ausser der WEchselspannung keine Hilfsspannung habe, sollte die Schaltung auch ohne Versorgung anlaufen.
Inzwischen neige ich eher dazu, Bipolar-Transistoren einzusetzen. Selbstsperrende MOSFETs sind ungünstig, da sie eine Steuerspannung außerhalb der Eingangsspannung brauchen würden.

das ist doch eher ein „Schwächling“, schau mal bei
questlink.com oder direkt bei Philips

Wie gesagt, Philips war nix, und Questlink ist gerade Baustelle. Werde ich mir aber merken.

Gruß
Arndt

[Arndt_Brodowski]

Hallo Uwe!

Der Arndt wird das üblich Problem haben, dass eine
Logik-Schaltung einen Verbraucher steuern soll. Logik und
Leistungsversorgung werden einen gemeinsame Anschluss haben,
üblicherweise einen gemeinsamen -Pol. Oder Logik- und
Leistungsversorgung sind identisch. In beiden Fällen müssen
Gate und Drain-Spannung beide im Positiven liegen (oder bei
P-Kanal mit gemeinsamen +Pol im Negativen).

Ich kann mir auch noch exotischere Konfigurationen ausdenken,
wie Trafokopplungen o. Ä., aber das machen wir dann vielleicht
später.

DA hast Du schon nicht schlecht geraten.
Es ist sogar noch schlimmer: Die Leistungelektronik IST die Versorgung der ganzen Schaltung. D.h. sobald ich eine Wechselspannung an den Eingang lege, soll das ganze Ding hochlaufen und eine definierte Ausgangs-Gleichspannung liefern. Ohne Hilfswicklungen, Ladungspumpen etc.
Ich brüte gerade an einem Ansatz mit Bipolaren Transistoren.

Gruß
Arndt

[Arndt_Brodowski]

Hallo Uwe!

Wieso selbstleitend?

Damit überhaupt ein Strom fließt, bevor die Ausgangsspannung erzeugt wurde. Siehe meine beiden anderen Postings von heute.

Es gibt eine ganze Reihe von FET, die haben Anstiegs- und
Abfallzeiten im Bereich 5…25ns. Das ganze mit 1A und Ugs=3V,
da gibs schon viel weniger.
z.B. BSP319 (n-Kanal, Siemens), ist aber nicht der Schnellste.

Hab ein Datenblatt und werde es mal studieren.

Der Schalter solte
geschlossen sein, wenn keine Gatespannung anliegt.

gemeint ist wohl Ugs=0V, oder?

Ja klar.

Zum Öffnen
des Schalters sollte eine Spannung von 3V ausreichen, wenn das
geht?!

Wenn Du die Schaltung umstricken kannst, warum dann nicht
auch so, daß eine höhere Ugs da ist. Damit würde sich die
Auswahl erheblich vergrößern.

Die schaltung soll sehr klein und einfach werden. Und die geforderte Ausgangsspannung ist um die 4V. Damit möchte ich auskommen.

Im Farnell-Katalog und auch im R&S-Katalog sind die
wichtigsten
Daten einer ganzen Reihe von FET tabellarisch aufgeführt.
Für die erste Recherche ganz praktisch, weil man dann gleich
weis, wo man das Teil her bekommt.

Ja, aber nicht für sowas exotisches. Bei RS gibst gar keinen Hinweis auf selbstleitende, bei Farnell hab ich einen gefunden, aber zu schwach.

Dann schau auch mal bei www.vishey.com
-> Power MOSFET Selector Guide (hab ich hier als PDF auf
PC).

Das Dokument scheint es nicht mehr zu geben. Kansst Du es mir vielleicht mailen?

Außerdem suche mal bei : „International Rectifier“,
„Fairchild Semiconductor“, „On Semiconduktor“ , „Supertex
Inc.“

Danke für die Tips. Das was ich eigentlich suchte hab ich da nicht gefunden, aber ist ganz interessant.

Gruß
Arndt

[Joerg_Rehrmann]

Hallo Arndt,

Ich hab nochmal drüber nachgedacht. Das Ganze soll eine art
gesteuerter Gleichrichter werden. Und da ich ausser der
WEchselspannung keine Hilfsspannung habe, sollte die Schaltung
auch ohne Versorgung anlaufen.
Inzwischen neige ich eher dazu, Bipolar-Transistoren
einzusetzen.

Die sind auch ungünstig, weil Du, um niedrigen Spannungsabfall zu erreichen, einen relativ hohen Basisstrom brauchst. Das erschwert die Ansteuerung.

Selbstsperrende MOSFETs sind ungünstig, da sie
eine Steuerspannung außerhalb der Eingangsspannung brauchen
würden.

Das wäre das geringste Problem. Mit Dioden und Kondensatoren kann man beliebige Hilfsspannungen erzeugen.

Ich verstehe immer noch nicht, was gegen ganz normale Power-MOSFETs spricht. Sowohl bei Einweg- als auch bei Zweiweggleichrichtung wären die doch optimal geeignet. Am Anfang hast Du nur eine geringere Spannung, weil an den Inversdioden der MOSFETs noch etwa 0,7V Flußspannung abfallen. Wenn die Schaltung dann arbeitet, kann die Verlustspannung auf nahezu null reduziert werden.
Um genaueres sagen zu können, müßtest Du Dich aber schon etwas konkreter zu der Anwendung äußern.

Jörg

[Arndt_Brodowski]

Hallo Jörg!

Inzwischen neige ich eher dazu, Bipolar-Transistoren
einzusetzen.

Die sind auch ungünstig, weil Du, um niedrigen Spannungsabfall
zu erreichen, einen relativ hohen Basisstrom brauchst. Das
erschwert die Ansteuerung.

Ich bin auch schon wieder davon abgekommen.

Selbstsperrende MOSFETs sind ungünstig, da sie
eine Steuerspannung außerhalb der Eingangsspannung brauchen
würden.

Das wäre das geringste Problem. Mit Dioden und Kondensatoren
kann man beliebige Hilfsspannungen erzeugen.

Klar, mit ner Kaskade. Ich würde sowas trotzdem gern vermeiden.

Ich verstehe immer noch nicht, was gegen ganz normale
Power-MOSFETs spricht. Sowohl bei Einweg- als auch bei
Zweiweggleichrichtung wären die doch optimal geeignet. Am
Anfang hast Du nur eine geringere Spannung, weil an den
Inversdioden der MOSFETs noch etwa 0,7V Flußspannung abfallen.
Wenn die Schaltung dann arbeitet, kann die Verlustspannung auf
nahezu null reduziert werden.

Hast Du nicht mal nen Link, wo diese Schaltnetzteile ausführlich erklärt werden? Im Studium hab ich zu dem Thema leider gar nichts gehört, und meine Suche im Web war bisher auch erfolglos.

Um genaueres sagen zu können, müßtest Du Dich aber schon etwas
konkreter zu der Anwendung äußern.

Ich glaub, ich schick Dir mal ne Mail.

Gruß
Arndt