Hur förbättra spänningsväljare?

[bos]

Jag har byggt en väldigt rudimentär spänningsväljare (i brist på bättre benämning) enligt följande schema:

volt_selector.png

Den gör sitt jobb och funkar som avsett: en hög signal från vänster väljer vilken spänning som kommer ut till höger. Det som får spänningen har väldigt låg strömförbrukning, i snitt 10-20mA och max 80mA. Jag valde diod på måfå och det blev en STPS1H100A (datablad).

Vid testkörning av ett specialfall upptäckte jag att diodens Vf är alldeles för hög, minst 0.4V vid 10mA (figur 13 på sida 5 i databladet), vilket gör att "5V" ramlar ner till nästan 4.5V på utgången, vilket är alldeles för lågt för min tillämpning. Kollade upp andra Schottky-dioder, t.ex BAT46 med If 150mA, men det verkar vara svårt att komma ner till Vf 0.2 (hellre ännu lägre) eller så parametersöker jag dåligt. Sammantaget är 0.4V tapp på 12V eller 24V försumbart, men förödande på 5V.

Satt och funderade på om jag kunde byta lösning helt och hållet. Kanske någon kombination av N-/P-FET på varje kanal som skulle ge samma funktionalitet som dioden, men utan att använda just dioden och råka ut för dess framspänningsfall.

Har någon ett förslag? Mina egna idéer lyser lite med sin frånvaro just nu.


(Ifall det inte är uppenbart: dioden behövs för att skydda P-FET för bakmatning av högre spänning. Tas dioderna bort och 24V sätts igång kommer denna köra rakt igenom source/drain på de två P-FET som sitter på 12V / 5V)

[YD1150]

Funderat på en LM317 variabel spänningsregulator med ett vanligt 120 ohm mellan utgången och ADJ-pinnen?
Sen fasta motstånd (eller trimpot) från ADJ till en NPN transistor och till jord. Upprepa för antal spänningar du behöver.
Ett fast motstånd kan ge högsta spänningen och de två andra får man via transistor ner till jord.
Bara en idé...

[Mindmapper]

Jag hittar två lösningar.
- Höj 5V för att kompensera det du missar.

- Blockera basarna på transistorerna med en transistor som styr ner basen till jord. Transistorn som styr ner (kortsluter) basen till jord styr du med en zenerdiod som gör att transistorn leder vid högre spänning än 5V för 5V transistorn. Den transistor som kortsluter 12V transistorns bas får styrström via en zenerdiod på 12V. Sedan behövs naturligtvist resistorer för att begränsa strömmen på ett antal ställen.

[bos]

Jag är inte med i tankegången med en trissa som jordar basen. Hur fungerar det? Kan du skissa ett schema på en kanal?

Det enda mina trissor gör är att strypa eller bottna respektive P-FET. Mer inverkan på utgången än så har de inte.

[4kTRB]

Det här är väl den klassiska som visas i databladen för 3-bensregulatorer.

LM317_Digi.jpg

[babbage]

Om du inte vill ha spänningsfall och att inte någon spänningskälla bakmatar någon annan: två växlande reläer på utgången kan välja källa och hålla dom galvaniskt åtskilda. Failsafe och enkelt

[Marta]

Vid de låga strömmar Du nämner är en LM317 eller motsvarande såsom nämnts ovan definitivt den enklaste lösningen, eller finns det några speciella omständigheter som gör den olämplig? Då kommer Du även ifrån separata regulatorer för 12 och 5 volt.

Din nuvarande lösning utsätter nog 24V MOSFET för alldeles för hög Vgs och kanske även den för 12V. Det krävs ett motstånd till kollektorn på styrtrissan för att dela ner spänningen till <10V eller vad databladet säger är lagom.

[bos]

reläer på utgången kan välja källa och hålla dom galvaniskt åtskilda. Failsafe och enkelt

Reläer fick mig direkt att tänka på "stort och klumpigt", men när jag letade lite hittade jag en SOP-4 SSR vid namn CPC1004N. Har aldrig använt SSR tidigare så jag ska dyka ner i databladet för att se så jag inte trampar i några fällor, men annars är min spontana reaktion att tre såna blir perfekt.

[gkar]

Fyi. Tänk på att Vgs på Q9 från Diodes överskrids. Ska vara inom +-20V.

[Icecap]

Alltså - om målet är att den högsta spänningen som kommer in ska matas ut - räcker det med 3 st. shottkydioder och inget mer.

Varje anod går till var sin spänning, katoderna samlas och saken är biff.
Shottky-dioder har minimalt spänningsfall.

Ska det vara utan spänningsförlust är det fullt möjligt att göre - men det blir något mer elektronik.

Jag ANTAR att det inte får ledas 12V till 5V osv. Det är något som kan hända.