I2C 2x DC Power Switch

Bewertung: 5 / 5

Um die Möglichkeit zu haben verschiedene Kanäle am Netzteil zu schalten, habe ich einige Versuche mit Mosfets unternommen und bin schlussendlich auf den BTS50085 von Infineon gekommen.

Dieser Automotiv Switch hat schon viele Schutzfunktionen gegen Übertemperatur, Überlastung und Überspannung integriert. Dieses macht den Aufbau sehr schlank und übersichtlich. Die Mosfets können einfach parallel betrieben werden und werden durch einen Pin gegen GND durchgeschaltet.

Es steht ein weiterer Pin zu Verfügung welcher es auch ermöglich würde die momentane Belastung zu erfassen oder auch den Fehlerstatus zu erkennen. Diese habe ich in meinem Layout nicht benutzt, bin aber am Überlegen, ob ich das in einer Neuauflage machen soll. Mit einem einfachen AD Wandler könnte dies gut gelöst werden. Ein ADS1115 könnte dies dann auch gleich auf i2C umsetzen und hätte mit seinen 16Bit eine mehr als ausreichende Auflösung.
DJ0ABR hat mit dem BTS50085 eine nette Schutzschaltung für seine Endstufe gebaut und die zusätzlichen Pins zur Leistungsmessung benutzt.

https://www.helitron.de/dj0abr/

BTS50085-1TMA

Es ist möglich auch nur ein oder zwei Mosfets zu verbauen. Pro Mosfet können 44A geschaltet werden und so ist es theoretisch möglich mit drei Stück 130A Pro Kanal zu schalten. Kurzfristig hält ein Mosfet bis zu 90A aus, sodass bei einem Kurzschluss 270A zu fliesen kommen können.

https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-BTS50085-1TMA-DS-v01_00-EN.pdf?fileId=5546d4625a888733015aa435bccd114b

PCF8574

Geschaltet werden die Kanäle über einen I/O Expander (PCF8574) am i2C Bus. Es sind noch zwei zusätzliche Ausgänge ausgeführt, mit denen ich die Netzteile einschalten und mir eine Optionen offen gelassen habe.

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/pcf8574.pdf?ts=1591262702270,

G3VM-61

Um die Poteziale von Steuerung und geschalteter Spannung zu trennen, habe ich optisch isolierte MosFet Relays genommen. Bei diesen muss am Schaltausgang nicht auf die Polung geachtet werden.

https://omronfs.omron.com/en_US/ecb/products/pdf/en-g3vm_61g_61vy1.pdf

Aufbau der Platine

Auf der Rückseite der Platine sind die Leiterbahnen nicht mit Stopplack versehen, so ist es euch möglich, mit zusätzlichen Leitungen die Leiterbahnen zu Verstärken.

Die Leitungsanschlüsse können entweder mit Hochstrom-Klemmleiste von WAGO (2716-202) realisiert werden oder durch die Bohrungen mit Schrauben und Kabelösen.