[Tiny44] 200mA für <1us an einem I/O-Pin

[OnkelTobi]

Hallo,

ich will mit einem I/O-Pin einen MOSFET treiben, um eine starke Halogenlampe mittels PWM zu steuern.

Nachdem ich hier im Forum darauf hingewiesen worden bin, dass die Gate-Ansteuerung doch nicht ganz stromlos vonstatten geht, habe ich das ganze simuliert.

Das Ergebnis, bei meiner verwendeten Hardware habe ich beim Pegelwechsel des PWM-Signals einen Gate-Strom von rund 200mA für eine Zeitdauer von rund 600ns.

Laut Datenblatt verkraften die I/O-Pins 40mA Dauerleistung.

Wie hoch ist das Risiko wohl, wenn ich die besagten Stromspitzen aus der Simulation auf die Hardware loslasse?

Ich weis, dass ein Widerstand in der Gateansteuerung den Strom verringert, aber die Platinen sind schon geätzt :(

Die PWM-Frequenz liegt i.Ü. bei rund 500Hz.

MfG Tobias

[Yossarian]

Hallo
Laut Datenblatt sind 40mA das absolute Maximum.

Although each I/O port can sink more than the test conditions (10 mA at VCC = 5V, 5 mA at VCC = 3V) under steady state conditions (non-transient), the following must be observed:
The sum of all IOL, for all ports, should not exceed 60 mA.

Mit freundlichen Grüßen
Benno

[uwegw]

Die Leiterbahn durchtrennen und nen SMD-Widerstand über die Lücke löten?

[OnkelTobi]

Das Layout der Platinen ist so kompakt, dass kein Widerstand mehr Platz hat. Zudem sind die Platinen mit Lötstopp überzogen...

Ich gehe davon aus, dass die PSpice-Simulation nicht ganz korrekt ist.
Als Signalquelle hatte ich bei PSpice eine trapezförmige Spannung mit definierten Raise- und Fall-Zeiten genommen. In der Relaität dürften die Übergänge noch etwas "weicher" sein.

Wenn ich nen gutes Oszi auftreiben kann, messe ich mal die realen
Ströme.

Ausserdem habe ich die Option die Versorgungsspannung von 5V auf 3.3V zu reduzieren. Etwas "schlechtere" FETs mit einem höheren Innenwiderstand sollten den Gate-Strom ebenfalls reduzieren.

Viele Grüße
Tobias

[Besserwessi]

Die Flanken an den IO Pins sind sehr steil (kann mich an etwa 1 ns Anstiegszeit erinnern). Ein Nachmessen ist damit fast unmöglich.

Es sollte aber trotzdem gehen den FET direkt anzusteuern, denn die Ausgangsstufe in Tinys hat einen Ausganggswiderstand der den maximalen Strom auf ca. 20-100 mA begrenzt (je nach Versorgungsspannung und Exemplar). Für den kurzen Impuls können die Ausgänge auch einen echten Kurzschluß vertragen. Der Widerstand den man oft in der Gate Leitung findet dient dazu mögliche HF Schwingungen des FETs zu verhindern und eventuell die Schaltgewindigkeit zu reduzieren um weniger Funkstörungen zu verursachen.

Um sicher zu gehen also Nachsehen ob die Schaltung eventuell schwingt.

[OnkelTobi]

Hei Besserwessi,

ich habe zum Test einen Gatewiderstand eingefügt und darüber mit einem Oszi die Spannung gemessen. Die Werte waren kaum zu messen <1mA.

Wie erkenne ich mögliche HF-Schwingungen?

Das PWM-Signal sieht absolut sauber aus.