Problem mit einer MOSFET als High-Side Load-Switch Schaltung

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noob
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Problem mit einer MOSFET als High-Side Load-Switch Schaltung

Beitrag von noob »

Hi, ich will den IRF7425 P-Ch MOSFET als Load-Switch verwenden. Das Gate des Leistungsschalters steuere ich mit einem N-Ch BSS138 an. Die Schaltung läuft mit 3.3V. Nun ist es aber so, dass am Gate des Leistungsschalters 0.05 bis 0.1V anliegen, obwohl das Gate des BSS138 mit 0V betrieben wird. Dh der Leistungsschalter sperrt nicht, obwohl dieser mit 100k an der Source angeschlossen ist. Als Anhang die Schaltung und die beiden Datenblätter. Besten DANK für eure Hilfe.
20230312_133444.jpg
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Infineon-IRF7425-DataSheet-v01_01-EN.pdf
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BSS138_A2007.pdf
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Alexander470815
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Re: Problem mit einer MOSFET als High-Side Load-Switch Schaltung

Beitrag von Alexander470815 »

Wenn der BSS138 einschaltet dann bekommt der IRF7425 eine Gate Spannung von -33V da der wohl maximal -12V verträgt wird der wohl defekt sein.
Zwischen was hast du denn die Gate Spannung gemessen? Gate-Source des IRF7425?

Du muss da eine Zenerdiode einbauen die die Spannung begrenzt und in die Drain Leitung des BSS138 einen Widerstand zur Strombegrenzung.

EDIT: Der IRF7425 ist auch nur für 20V Drain Source Spannung, du verlangst dem aber 33V ab. Ist also nicht verwunderlich das er deswegen anfängt zu leiten im avalanche Betrieb.
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Heisath
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Re: Problem mit einer MOSFET als High-Side Load-Switch Schaltung

Beitrag von Heisath »

Alexander du hast einen Punkt übersehen, das sind 3.3 und nicht 33V.

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noob
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Re: Problem mit einer MOSFET als High-Side Load-Switch Schaltung

Beitrag von noob »

Heisath hat geschrieben: So 12. Mär 2023, 16:21 Alexander du hast einen Punkt übersehen, das sind 3.3 und nicht 33V.
Jep.
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Alexander470815
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Re: Problem mit einer MOSFET als High-Side Load-Switch Schaltung

Beitrag von Alexander470815 »

Eh ja :facepalm:

Naja bei 0,05V bis 0,1V Gate Spannung sollte der IRF nicht nennenswert leiten.
Mach doch mal eine mäßige Last an den Ausgang und nicht nur die 10MOhm des Multimeters.
Ansonsten kann man auch den 100K Widerstand mal kleiner machen weil ein schnelles ausschalten schafft der nicht.

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noob
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Re: Problem mit einer MOSFET als High-Side Load-Switch Schaltung

Beitrag von noob »

Alexander470815 hat geschrieben: So 12. Mär 2023, 18:20 Eh ja :facepalm:

Naja bei 0,05V bis 0,1V Gate Spannung sollte der IRF nicht nennenswert leiten.
Mach doch mal eine mäßige Last an den Ausgang und nicht nur die 10MOhm des Multimeters.
Ansonsten kann man auch den 100K Widerstand mal kleiner machen weil ein schnelles ausschalten schafft der nicht.
Die 0.1V Gate Spannung sind zu GND gemessen, dh IRF Vgs = -3.2V und damit leitet der IRF. Das soll er auch. ABER: Der BSS138 ist AUSGESCHALTET, dh leitet NICHT gegen GND und daher sollte mMn die Gate Spannung am IRF bei etwas weniger als 3.3V liegen und der IRF daher NICHT leiten.

Auch am Leckstrom des BSS138 zwischen Drain und Source liegt es nicht, da dieser mit max. 1uA angegeben ist.

Gute Ideen willkommen :awesome:
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Bastl_r
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Re: Problem mit einer MOSFET als High-Side Load-Switch Schaltung

Beitrag von Bastl_r »

Hi
Heisath hat geschrieben: So 12. Mär 2023, 16:21 das sind 3.3 und nicht 33V.
Warum dann überhaupt den Umweg mit dem Highsideschalter?
Dann wäre doch das Schalten per Lowside und N-Kanal viel einfacher und effektiver.

bastl_r

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Re: Problem mit einer MOSFET als High-Side Load-Switch Schaltung

Beitrag von noob »

Bastl_r hat geschrieben: So 12. Mär 2023, 19:42 Hi
Heisath hat geschrieben: So 12. Mär 2023, 16:21 das sind 3.3 und nicht 33V.
Warum dann überhaupt den Umweg mit dem Highsideschalter?
Dann wäre doch das Schalten per Lowside und N-Kanal viel einfacher und effektiver.

bastl_r
Verstehe deinen Ansatz. Die dargestellte Schaltung ist stark vereinfacht und das Schalten der Last über einen N-Ch MOSFET nach GND ungeeignet. Wenn ich den IRF durch einen anderen P-Ch MOSFET zB DMP1045 ersetze, funtkionieren Theorie und Praxis wunderbar.. Problem gelöst? Nein, da ich wissen will, warum diese Schaltung mit dem IRF nicht so funktioniert wie sie eigentlich sollte.
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Alexander470815
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Re: Problem mit einer MOSFET als High-Side Load-Switch Schaltung

Beitrag von Alexander470815 »

noob hat geschrieben: So 12. Mär 2023, 19:38 Die 0.1V Gate Spannung sind zu GND gemessen, dh IRF Vgs = -3.2V und damit leitet der IRF. Das soll er auch. ABER: Der BSS138 ist AUSGESCHALTET, dh leitet NICHT gegen GND und daher sollte mMn die Gate Spannung am IRF bei etwas weniger als 3.3V liegen und der IRF daher NICHT leiten.
Naja erstmal misst man die Gate Spannung von Gate zu Source und nicht irgendwie anders, wo GND ist ist dem Mosfet nämlich reichlich egal.
Damit müsste diese im eingeschalteten Zustand -3,3V und im ausgeschalteten Zustand ~0V betragen.

Das ganze ist auch sicher korrekt aufgebaut?
Weil offensichtlich fließt da schon ein Strom durch den BSS138 weil sonst wäre der IRF nicht eingeschaltet.

Du kannst ja mal den BSS138 auslöten und schauen ob der IRF dann aus ist.
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Prof. Radon
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Re: Problem mit einer MOSFET als High-Side Load-Switch Schaltung

Beitrag von Prof. Radon »

noob hat geschrieben: So 12. Mär 2023, 19:51 Problem gelöst? Nein, da ich wissen will, warum diese Schaltung mit dem IRF nicht so funktioniert wie sie eigentlich sollte.
Das was du da beschreibst ist kein Hinweis auf einen defekten Transistor, sondern auf eine kaputte Physik. Deine Beobachtung bedeutet ja, dass in dem PMOS irgendein Zauber wohnt, der auf wundersame Weise die etwa 30 µA durch den 100 k Pullup nach Masse teleportiert...
Daher setze ich einfach mal den Bart des Propheten darauf, dass du in deinem Aufbau Grütze verzapft hast. Bin mir zu 110% sicher, dass der Pullup bei deinem Aufbau mit IRF7425 nicht am Gate angeschlossen ist. Keine Ahnung warum, Steckbrett mit ausgenuckelten Kontakten oder was weiß ich. Aber 30 µA tunneln nicht einfach nach Masse. Wenn das Gate jedoch gar nicht am Pullup angeschlossen ist, ist klar, dass du wegen des Leckstroms durch den BSS138 recht schnell bei 0 V landest, noch schneller wenn du parallel zum BSS138 die Spannung misst.
Bau noch mal alles mit IRF7425 zusammen und wenn es sich dann immer noch so verhält, miss mal im Spannungsfreien Zustand den Widerstand zwischen 3,3 V Anschluss der Schaltung und Gate des IRF7425. Ich habe es irgendwie im Urin, dass da deutlich mehr als 100 k bei rumkommt.

Mach mal ein Bild von deinem Aufbau.
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McGaiver
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Re: Problem mit einer MOSFET als High-Side Load-Switch Schaltung

Beitrag von McGaiver »

Mahlzeit

Ich würde vorschlagen, die Mosfet´s einfach richtig anzuschließen!
Dann funktioniert die Geschichte auch so, wie sie soll!


mfg
Chris
BRZRRZZRZRTRZRRZRZTRTRT.... xD was war das denn ^^
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