Controller für Ideale Diode mit "Kurzschluss"-Möglichkeit

Stefan U.

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Dec 14, 2015, 5:55:16 AM12/14/15

to

Hallo,

ich bin auf der Suche nach einem Controller für eine ideale Diode, der
mir die Möglichkeit bietet, den Pfad in beide Richtungen zu öffnen.

Soll heißen:
* Aus-Zustand: Ideale Diode (Strom nur in den Akku rein): 30V, bis 50A
* Ein-Zustand: Durchgang in beide Richtungen: 30V, bis 30A

was ich bisher bei LT und TI gefunden habe, erlaubt mir mit dem
Enable-Eingang immer nur, (bei Verwendung von zwei FETs) zwischen AUS
und Diode zu schalten.

Ist da hier schonmal jemand über einen passenden Controller gestolpert?

Gruß
Stefan.

Marc Santhoff

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Dec 14, 2015, 6:19:16 AM12/14/15

to

"Stefan U." <stefan.u...@gmx.de> schrieb:

Guck Dir mal die Schaltungen für Notebook-Netzteile an, die zwischen
Akku und Netzteil umschalten. Vielleicht kannst Du die passend
umstricken. ednmag.com vom Dezember 1999 "MOSFET pair makes simple SPDT
switch", sowas meine ich.

Marc

Ingolf Pohl

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Dec 14, 2015, 10:34:14 AM12/14/15

to

Moin,

Am 14.12.2015 um 11:55 schrieb Stefan U.:
> Hallo,
>
> ich bin auf der Suche nach einem Controller für eine ideale Diode, der
> mir die Möglichkeit bietet, den Pfad in beide Richtungen zu öffnen.
>
> Soll heißen:
> * Aus-Zustand: Ideale Diode (Strom nur in den Akku rein): 30V, bis 50A
> * Ein-Zustand: Durchgang in beide Richtungen: 30V, bis 30A

Das Stichwort könnte "Charger with Power Path Controller" heißen,
allerdings machen die IC-Hersteller bei 30V/50A dicke Backen, die denken
da eher an die Million-Stückzahlen bei USB-Geraffel...

Ich würde es, je nach Belieben, mit einem P-MOSFET oder N-MOSFET und
einem OPAMP/Comparator lösen wollen, wichtig ist, dass der MOSFET etwas
Spannungsabfall erzeugt und der OPAMP nicht zu viel Offset hat, 'ne
Hysterese sollte man ihm auch verpassen. Per "Schummelsignal" kann man
den OP auch täuschen und den MOSFET öffnen lassen, wenn's eigentlich
nicht passt... und wie immer der Teufel ist im Detail...

Gruß, Ingolf

Joerg

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Dec 14, 2015, 11:08:33 AM12/14/15

to

Vielleicht geht es so: LTC4359 oder aehnliches IC nehmen, Akku an Vout,
/SHDN festklemmen, sodass es erstmal dauerhaft als ideale Diode laeuft.
Fuer Deinen Ein-Zustand den IN Pin >50mV ueber Vout lupfen oder
alternativ den OUT Pin >50mV tiefer ziehen. Letzteres waere
schaltungstechnisch einfacher.

Habe ich damit noch nicht probiert, aber das sollte dem IC vorgaukeln,
dass ein Strom fliesst, auch wenn keiner fliesst, und es damit staendig
in idealen Durchgang zwingen. Teilweise sogar besser als original, weil
man die Regelschleife auf 30mV nun ausgeklinkt hat.

Das Blockschaltbild ist auf Seite 6:

http://www.linear.com/docs/41608

Aber nicht die Gate Pulse dafuer nehmen, falls Du Hoeherziehen
vorziehst. Denn die fallen weg, wenn der Lader gerade nichts in den Akku
schickt.

Wenn Deine Eingangsseite manchmal total passiv ist, muesstest Du das
Delta auf gut 1V oder mehr legen, damit stets der Spannungsabfall einer
Diodenstrecke ueberwunden und auch in diesem Fall der Ein-Zustand sicher
erreicht werden kann.

Das ganze aber mit LTC Support abklopfen, denn hier hakt man die
Regelschleife des ICs aus. Sowas habe ich oefter gemacht und die LTC
Support Ingenieure sind im Gegensatz zu denen vieler anderer Firmen
recht hartgesotten, wenn man "irgendwo was anschweisst".

Und immer beachten, dass das im Ein-Zustand keine ideale Diode ist,
sondern eher ein Schalter. Nur wenn dieser kuenstlich eingebrachte
Offset wieder weggenommen wird, wird das wieder zur idealen Diode.

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/

Joerg

unread,

Dec 14, 2015, 12:21:19 PM12/14/15

to

Noch zu erwaehnen waere, dass das nicht geht, wenn die Eingangsseite
spannungslos ist. Wenn das eine Bedingung ist, muesste bei "Ein" IN,
SOURCE auf die Akkuseite und /SHDN auch. Je nach Spannung noch ein
Zenerschutz ans Gate des FET.

Alternative Loesung:

Normale Idealdioden-Schaltung nehmen, dann noch einen dicken P-Channel
FET ueber deren N-Channel FET. Source an den Akku, Gate ueber einen
Widerstand auch, damit dieser FET in Deinem Aus-Zustand nichtleitend
ist. Fuer den Ein-Zustand das Gate dieses P-Channel FET auf Masse
ziehen. Abs Max fuer die Gate Source Spannung beachten.

Arne Pagel

unread,

Dec 14, 2015, 12:24:36 PM12/14/15

to

http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/auir3240s.pdf

Stefan U.

unread,

Dec 14, 2015, 3:20:12 PM12/14/15

to

Am 14.12.2015 um 17:08 schrieb Joerg:
> Vielleicht geht es so: LTC4359 oder aehnliches IC nehmen, Akku an Vout,
> /SHDN festklemmen, sodass es erstmal dauerhaft als ideale Diode laeuft.

So hatte ich angefangen ;-)

Mein erster Versuch (im Simulator) war, GATE im Bedarfsfall hoch zu
ziehen, aber der Strom tut dem IC auf Dauer bestimmt nicht so gut.

> Fuer Deinen Ein-Zustand den IN Pin >50mV ueber Vout lupfen oder
> alternativ den OUT Pin >50mV tiefer ziehen. Letzteres waere
> schaltungstechnisch einfacher.

nicht, wenn im AUS-Zustand Vin = 0V ist

> Und immer beachten, dass das im Ein-Zustand keine ideale Diode ist,
> sondern eher ein Schalter. Nur wenn dieser kuenstlich eingebrachte
> Offset wieder weggenommen wird, wird das wieder zur idealen Diode.

das ist ja auch das, was ich haben will: Wenn AUS, dann darf der von
Manuell gedrehte Motor weiter in den Akku pumpen anstatt Teile der
Elekronik zu grillen.

Die FETs zum Einschalten sind eh da, jetzt sollte nur noch ne Diode
dazu. Da hatte ich vor, einfach einen passenden kleinen IC dazuzupacken
und diese Funktionalität mit den vorhandenen FETs nachzurüsten.

Momentan tendiere ich dann doch dazu, Platz für ein paar Schottky-Dioden
zu machen.

Gruß
Stefan.

Joerg

unread,

Dec 14, 2015, 3:33:46 PM12/14/15

to

On 2015-12-14 12:20, Stefan U. wrote:
> Am 14.12.2015 um 17:08 schrieb Joerg:
>> Vielleicht geht es so: LTC4359 oder aehnliches IC nehmen, Akku an Vout,
>> /SHDN festklemmen, sodass es erstmal dauerhaft als ideale Diode laeuft.
>
> So hatte ich angefangen ;-)
>
> Mein erster Versuch (im Simulator) war, GATE im Bedarfsfall hoch zu
> ziehen, aber der Strom tut dem IC auf Dauer bestimmt nicht so gut.
>

Laut Note 4 auf Seite 3 unten sollte es gehen, Zitat "An internal clamp
limits the GATE pin to a minimum of 10V above IN or 100V above VSS.
Driving this pin to voltages beyond the clamp may damage the device".

Da schreiben sie "driving". Du brauchtest aber eine externe Charge Pump
dafuer, Oszillator und Cockroft-Walton oder so. Widerstand zum Gate Pin
waere auch nicht verkehrt und man muesste zur Sicherheit bei LTC den
Segen dafuer holen.

Ein fetter P-Kanal ueber das ganze fuer den Ein-Zustand waere simpler.

>
>> Fuer Deinen Ein-Zustand den IN Pin >50mV ueber Vout lupfen oder
>> alternativ den OUT Pin >50mV tiefer ziehen. Letzteres waere
>> schaltungstechnisch einfacher.
>
> nicht, wenn im AUS-Zustand Vin = 0V ist
>

Wie waere es denn mit dem zweiten Vorschlag, einfach einen dicken
P-Channel FET ueber den idealen Gleichrichter und dann dessen Gate fuer
"Ein-Aus" nach Masse ziehen?

>> Und immer beachten, dass das im Ein-Zustand keine ideale Diode ist,
>> sondern eher ein Schalter. Nur wenn dieser kuenstlich eingebrachte
>> Offset wieder weggenommen wird, wird das wieder zur idealen Diode.
>
> das ist ja auch das, was ich haben will: Wenn AUS, dann darf der von
> Manuell gedrehte Motor weiter in den Akku pumpen anstatt Teile der
> Elekronik zu grillen.
>
> Die FETs zum Einschalten sind eh da, jetzt sollte nur noch ne Diode
> dazu. Da hatte ich vor, einfach einen passenden kleinen IC dazuzupacken
> und diese Funktionalität mit den vorhandenen FETs nachzurüsten.
>
> Momentan tendiere ich dann doch dazu, Platz für ein paar Schottky-Dioden
> zu machen.
>

Das wird aber heiss, wenn einige Ampere fliessen.