NF-Leistung schalten mit FET

Der chaotische Hauptfaden

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sysconsol
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NF-Leistung schalten mit FET

Beitrag von sysconsol »

Hallo,

für einen Aufbau soll ein NF-Leistungssignal mit P~12W nacheinander auf verschiedene Senken mit Z = 4 Ohm geschaltet werden.
Beim Schaltvorgang wird das Signal unterbrochen, sodass das Schalten lastlos erfolgt.

Erster Ansatz: Relais mit AgPd/Au-Kontakten, immer zwei Kontaktsätze parallel.
Keine Ahnung, wie lange die halten.

Zweiter Ansatz: Leistungs-OptoMOS. Für das Geld kann ich Relais tauschen...
(Geht das auch mit einem geöffneten FET und einer LED? - nee, da wäre das nicht so kostenintensiv)

Dritter Ansatz: Das muss doch auch mit Leistungs-FET funktionieren.

Simuliert geht das ganz einfach:
NF-Leistungsschalter ohne Klick
NF-Leistungsschalter ohne Klick
Nun braucht man noch eine galvanisch getrennte Versorgung.
Da hilf ein DC-DC-Wandler. Auch nicht ganz billig.
Aber man kann ja einen Wandler nehmen und jeweils beide Pole mit Optomos kleiner Leistung auf Gate und Source schalten.
Sollte funktionieren.
Den hochohmigen G-S-Widerstand nicht vergessen.
Prinzipschaltschmierbild:
Prinzipielle Ansteuerung mit PhotoMOS (oder Optokoppler).
Prinzipielle Ansteuerung mit PhotoMOS (oder Optokoppler).

Vierter Ansatz: Soetwas muss es doch schon geben.
Tatsächlich, Jubelelektronik.
(Die Kosten dafür lassen sich wahrscheinlich durch die Zulagen für die Nachtarbeit bei Vollmond erklären.)

Nur: Was sind das für SO8-IC?
Die braucht es doch gar nicht, das Lautsprecherschutzrelais schaltet doch nur ein :?

Wo ist da bei meinem dritten Ansatz mit dem DC-DC-Wandler der Denkfehler?
Schaltzeiten sind unkritisch.
Zuletzt geändert von sysconsol am Di 11. Aug 2020, 15:44, insgesamt 1-mal geändert.
Matt
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Registriert: So 24. Aug 2014, 21:22

Re: AC schalten mit FET

Beitrag von Matt »

EDIT: Falsch gedachtet, muss gründlich lesen.. ich ging von einfache AC Verbraucher... aber Schaltung lass ich mal drin ;-)
Dateianhänge
IMG_20200811_151342.jpg
sysconsol
Beiträge: 4059
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Re: NF-Leistung schalten mit FET

Beitrag von sysconsol »

Ich habe den Titel mal geändert - AC anstelle NF-Leistung kann schon verwirren :oops:
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Bastelbruder
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Re: NF-Leistung schalten mit FET

Beitrag von Bastelbruder »

Die nicht unerhebliche Sperrschichtkapazität niederohmiger MOSFETs darf man nicht vergessen, der abgeschaltete Lautsprecher zischt dann immer so komisch.

Ich würde die Ansteuerung mit Hochfrequenz erledigen, auf demselben Weg wie beispielsweise diese kleinen Panelmeter versorgt werden. Hier, ganz unten. Die Koppelkondensatoren durch 100pF ersetzen, den Elko weglassen und parallel zum Gate 100k, fertig.
duese
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Re: NF-Leistung schalten mit FET

Beitrag von duese »

Wenn eh lastlos geschaltet wird, ist das doch nicht so wild. Relais und ab geht's. Wenn Du Angst um die Kontakte hast, größeres Relais oder Schütz. Oder gibt es Einschränkungen wegen der mechanischen Größe?
sysconsol
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Re: NF-Leistung schalten mit FET

Beitrag von sysconsol »

Die Abstrahlung durch den "Leckstrom" der Sperrschichtkapazität dürfte hier im Grundrauschen untergehen.
Trotzdem muss ich das wohl mal testweise aufbauen - schon um die tatsächliche Lautstärke abzuschätzen.
Edit 19:39: Man kann ja noch eine Kurzschlussstufe hinzufügen.

All zu niederohmig müssen die FET aber auch nicht sein - die waren nur in der Liste beim LTSpice ganz oben.
Der speisende NF-Leistungsverstärker hat Spannungsreserve :lol:
Die Einschaltdauer liegt auch nur bei max. 2 Sekunden.

Den Logikgatter-Wandler behalte ich mal im Hinterkopf.
Bei einer größeren Serie würde ich den gegenüber einem DC-DC-Modul favorisieren.
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ESDKittel
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Re: NF-Leistung schalten mit FET

Beitrag von ESDKittel »

>>Beim Schaltvorgang wird das Signal unterbrochen, sodass das Schalten lastlos erfolgt.
>>Keine Ahnung, wie lange die halten.
Wenn quasi Leistungslos geschaltet wird, dürften die Relaiskontakte ziemlich lange halten.
Das Datenblatt gibt für die mechanische Lebensdauer >= 20M Schaltspiele an.

Wie sieht denn der Use-Case aus?
Automatisiertes Testequipment mit 10M Stückzahl/a?
Oder Lautsprecherumschalter im Heimkino?
sysconsol
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Re: NF-Leistung schalten mit FET

Beitrag von sysconsol »

Einzelstück in der F&E.
Das _muss_ laufen.
ESDKittel hat geschrieben: Di 11. Aug 2020, 20:14 Das Datenblatt gibt für die mechanische Lebensdauer >= 20M Schaltspiele an.
Das heißt, dass die (geschätzt 5µm starke) Goldschicht auch so lange hält oder eher nicht?
manuel
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Re: NF-Leistung schalten mit FET

Beitrag von manuel »

Je nachdem wie viele Ausgänge es sind, könnte man auch pro Ausgang einen Verstärker verbauen und dessen Stromversorgung abschalten um wirklich null Signal zu erreichen. TDA2030 sind ja nicht so teuer und brauchen nicht all zu viel Hühnerfutter.
sysconsol
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Registriert: Fr 8. Jul 2016, 17:22

Re: NF-Leistung schalten mit FET

Beitrag von sysconsol »

Ein Versuch mit herumliegenden IPD15N06S2L-64 sieht recht vernünftig aus:
Schalter geschlossen, Spannung an der Last
Schalter geschlossen, Spannung an der Last
Schalter geschlossen, Spannung über Schalter
Schalter geschlossen, Spannung über Schalter
Schalter offen, Spannung an der Last
Schalter offen, Spannung an der Last
Die Steuerspannung (U_GS) wurde von einem 9V-Block gespendet.
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