Was ist ein High-Side-Treiber?
Ein High-Side-Treiber ist eine Schaltungskonfiguration, die in elektronischen Schaltkreisen verwendet wird. Es handelt sich um einen Treiber, der ein Schaltelement zwischen der Stromversorgung und der Last ansteuert.
Das anzutreibende Schaltelement wird als High-Side-Schalter bezeichnet und steuert den High-Side-Schalter, um die Stromversorgung ein- und auszuschalten und den Strom zur Last zuzuführen oder abzuschalten. Im Gegensatz dazu wird ein Treiber, der das Schaltelement zwischen der Last und Masse ansteuert, als Low-Side-Treiber bezeichnet.
Um verschiedene Lasten mit Strom zu versorgen, haben High-Side- und Low-Side-Treiber in ihren jeweiligen Schaltungen ihre eigenen spezifischen Merkmale.
Anwendungen von High-Side-Treibern
High-Side-Treiber sind in elektronischen Schaltungen weit verbreitet. Typischerweise werden sie in Wechselrichtern, Ein-/Ausschaltkreisen, LED-Treibern und zum Antrieb von induktiven Lasten wie Motoren und Solenoiden verwendet.
In vielen Fällen werden High-Side-Treiber zur Versorgung von Lasten mit großen Strömen verwendet und müssen mit Maßnahmen gegen Einschaltströme und Schaltungen zur Verhinderung von Rückströmen ausgelegt werden. Da ein Schaltelement zwischen der Last und der Stromversorgung eingefügt wird, kann es unter Berücksichtigung des Betriebs im Falle eines Massekurzschlusses usw. in der Konfiguration ausgelegt werden.
Arten von High-Side-Treibern
High-Side-Treiber
High-Side-Treiber überwachen den Strom, der durch den Schalter fließt, da das anzutreibende Schaltelement zwischen der Stromversorgung und der Last angeordnet ist. Ein Massekurzschluss kann erkannt und der durch den Kurzschluss verursachte Überstrom durch Abschalten des Schalters gestoppt werden.
Low-Side-Treiber
Low-Side-Treiber ermöglichen den einfachen Einsatz von n-Kanal-MOSFETs, da die Spannung zwischen Gate und Source auf Masse bezogen ist. Selbst wenn die an der Last anliegende Spannung hoch ist, hängt die Spannung auf der Treiberseite nicht von der Spannung auf der Lastseite ab, und eine niedrige Versorgungsspannung ist ausreichend. Die Auswahl der Elemente kann auch bei Elementen mit niedriger Stehspannung aggressiv sein, und die Konfiguration kann hinsichtlich Größe und Kosten vorteilhaft sein.
Der Nachteil von High-Side- und Low-Side-Treibern besteht darin, dass sie die Vorteile des jeweils anderen nicht ausnutzen können. High-Side-Treiber-Konfigurationen sind im Vergleich zu Low-Side-Treibern in Bezug auf Größe und Kosten oft teurer. Low-Side-Treiber-Konfigurationen sind in Bezug auf die Ausfallsicherheit, z. B. gegen Kurzschlüsse, unterlegen, was bei High-Side-Treiber-Konfigurationen möglich ist.