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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Frage zu MOSFET STF60N55F3


Autor: Pete K. (pete77)
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Hallo,

ich habe eine Verständnisfrage zu dem Mosfet STF60N55F3. Ich möchte 
diesen Baustein einsetzen, um LEDs zu schalten. Vds sollen 12V sein und 
Vgs 5V (Ansteuerung mit AVR).

Nun hat der Mosfet aber nur eine Vgs von 2-4V. Heisst das, dass ich 
einen Spannungsteiler bauen muss ? Oder ist dies nur die Schaltspannung; 
das elektrische Maximum für Vgs ist mit 20V angegeben.

In Table3 im Datenblatt steht bei Testconditions, dass der Vgs Wert für 
einen Strom von 250µA gilt. Muss ich dann zwischen AVR-Port und Gate 
einen 20k Ohm Widerstand schalten (R=U/I mit U=5V und I=0,000250A)?

Letzte Frage: In Table6 steht Forward on Voltage bei Vgs=0 ist max 1,5V. 
Bedeutet das, dass im Leerlauf bzw bei Vgs=0 auch eine Spannung zwischen 
D und S anliegt, also meine LEDs gar nicht ausgeschaltet sind ?

Vielen Dank im Voraus für die Antworten!

Datenblatt anbei.

Pete

Autor: avion23 (Gast)
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V_GS ist die Spannung ab der er durchschaltet. Der resultierende Strom 
zwischen DS ist dann 250µA.

Einen Spannungsteiler darfst du nicht verwenden. Du solltest IMO sogar 
10V verwenden.

Du solltest zwischen AVR und Gate tatsächlich einen Widerstand von 80Ω 
oder 250Ω schalten. Allerdings nicht wegen den Testconditions, das 
kannst du alles wieder vergessen. Der Widerstand ist da, weil das Gate 
wie ein Kondensator wirkt - im Umschaltmoment also als Kurzschluss. Der 
Widerstand schützt also den pin vom AVR.

Im Datenblatt gibt es auch Kurven für R_DS_on / I_DS abhängig von V_GS

Autor: Pete K. (pete77)
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Danke für die Antworten.

D.h. bei 5V für Vgs würde Vds nicht genug Strom liefern (oder nur ca. 
1A, gemäß Figure 5).

Wie kommst Du auf die 80-250 Ohm für den Schutzwiderstand ? Ist das ein 
Erfahrungswert oder kann man das berechnen ?

Autor: Pete K. (pete77)
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Wie sieht es mit meiner letzten Frage aus dem ersten Posting aus? Ist 
die Spannung Vds>0, wenn Vgs=0 ?

Autor: avion23 (Gast)
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Ja, ich würde dem Gate Minimum 8V geben. Bedenke, dass das letzte Stück 
eines Kondensators seeeehr lange braucht um aufgeladen zu werden. Du 
möchtest den Mosfet wahrscheinlich pulsen?

Bzgl der 80 - 250Ω:

R_i eines Portpins ist 38Ω, I_max ist 40mA bzw. 20mA. 20mA hält er 
sicher aus, die 40mA sind "Einmalig". Zumindest habe ich das Datenblatt 
so interpretiert. Du musst dich entscheiden, welchen maximalen Strom du 
zulässt.

R = 5V / 40mA = 125Ω bzw
R = 5V / 20mA = 250Ω.

Davon noch den R_i abziehen:
R_1 = 125Ω - 38Ω = 87Ω
R_2 = 250Ω - 38Ω = 212Ω

Bedenke auch: Je größer die Gatekapazität ist, destso schwerer ist sie 
um zu laden. Es ist also nicht sinnvoll, den größten Mosfet für kleine 
leds zu verwenden. Du brauchst einen Logic Level mosfet (LL). Die mosfet 
übersicht kennst du?
http://www.mikrocontroller.net/articles/Mosfet-%C3...

Autor: Pete K. (pete77)
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Ja, die Mosfet Übersicht kenne ich.

Danke für die Herleitung des Widerstandes. Dann ist der Widerstand ja 
unabhängig von der weiteren Beschaltung. Ich meine auch auf 
verschiedenen kommerziellen Platinen 100R als Schutzwiderstände gesehen 
zu haben.

Die Umladung würde maximal 1 mal pro Sekunde stattfinden (Schaltimpuls 
per Hand).

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