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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik MOS-FET als Schalter


Autor: Matthias (Gast)
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Hallo,
ich möchte einen Mos-FET als Schalter nützen der mir mit einer 
Steuerspannung von 5V (kommt vom Prozessor) 24V schält.

Was ich nun nicht verstehe ist, wie ich den FET schalten muss damit an 
der Last auch wirklich nur im eingeschalteten Zustand die 24V anliegen!

Ich habe also vom Prozessor 0V als AUS-Signal und +5V als EIN-Signal, 
das kann ich nicht ändern!

Mit einem n-channel könnte ich mit den Schaltpegel des Prozessors zwar 
die Last schalten, aber da gefällt mir dann nicht, dass die Last im 
ausgeschaltetem Zustand eben nicht nicht auf GND-Potential liegt sondern 
oben 24V hat und mit dem Fußkontakt "in der Luft hängt", mir wäre lieber 
wenn ich ständig GND an der Last habe und oben eben 24V oder (im 
ausgeschalteten Zustand) überhaupt kein Potential.
So wie hier skiziert!

+24V o--------------------
                         |
                      |--|
   0V / 5V µC <_______|
                      |->|
                         |
                         |---o

                             LAST
                         |---o
                         |
                         |
                        ---

Meine Vermutung ist, dass ich das mit einem p-channel FET machen muss, 
weiß aber nicht wie, könnt ihr mir dann bitte mal ein wenig auf die 
Sprünge helfen?, DANKE!

Autor: Markus (Gast)
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... wäre lieber ...

Warum?

Mit einem NMOS funktioniert es doch.

Autor: Frankl (Gast)
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Nehme einen BTS621L1 z.B als highside Schalter

Autor: Matthias (Gast)
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mit einem N-MOS funktioniert es aber nicht so wie auf der Skizzierung 
oben!
Denn bei einem N-MOS muss die Last doch über den FET und hängt somit 
ständig an 24V - es wird GND geschaltet, das will ich nicht!

Hintergrund der Geschichte ist, dass zwischen FET und Last ein Stecker 
ist, mit einem N-MOS hätte ein Kontakt des Steckers ständig 24V, der 
andere Kontakt würde dann (je nach Schaltzustand) GND haben oder wäre 
potentiallos.

ich benötige die Schaltung so wie skizziert, dass die Last unter dem FET 
sitzt und die 24V am Stecker und an der Last nur anliegen, wenn auch der 
5V-Schaltpegel vom Prozessor kommt.

Leider funktioniert das mit der Ansteuerung nicht, den so wie oben 
gezeichnet schaltet der n-kanal FET ständig durch und ich kann die Last 
nicht abschalten! :-(

ich sehe aber den Fehler nicht!
Ausserdem hab ich noch keine Schaltung gefunden bei der mit mit einem 
p-channel die Us geschalten wird, ist das überhaupt möglich?

Autor: Thomas H. (Gast)
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Wie wärs mit nem Widerstand zwischen GND und NMOS möglichst hochohmig 
der zieht dann deinen "ausgang" auf GND wenn dein Schalter aus ist. oder 
hab ich dich da falsch verstanden

Gruß
Thomas

Autor: Andreas (Gast)
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magst du das klicken der Realais nicht? Das wäre am einfachsten. Oder 
PNP Transistor, Emitter an 24V, Collec an RL. Dann müßtest du aber noch 
die Steuerspannung negieren.

Gruß
Andreas

Autor: Matthias (Gast)
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nein, relais geht aufgrund der schaltfrequenz nicht, da wäre das relais 
zu schnell kaputt.
Das mit dem Widerstand hab ich auch schon versiucht, aber ich bekommen 
es nicht hin dass der FET voll durchsteuert, ich habe nur etwas 2V am 
Ausgang! :-/

Autor: Markus (Gast)
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> Hintergrund der Geschichte ist, dass zwischen FET und Last ein Stecker
> ist, mit einem N-MOS hätte ein Kontakt des Steckers ständig 24V, der
> andere Kontakt würde dann (je nach Schaltzustand) GND haben oder wäre
> potentiallos.

Nur 'mal so: Mit dem Hintergrund kommst du aber reichlich spät. Zuerst 
war dein Argument nur ein schwaches "wäre lieber", daher mein Vorschlag 
einen NMOS zu nehmen (Last natürlich oben).

Autor: Jens G. (jensig)
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ach - einfach p-Kanal nehmen, und mit zusätzlichen npn vorm Gate einen 
Level-Shifter realisieren. Also µC-Augang über R an Basis des npn, 
Emitter auf Masse, Collector über einen Spannungsteiler nach 24V, die 
Mitte des Spannungsteilers zum Gate. Ohne Spannungsteiler würde es dem 
Mosfet schlecht ergehen, weil er üblicherweise nur 15-20V am Gate 
abkann. Deswegen Spannungsteiler. Bis zu wenigen kHz sollte dies gehen, 
wenn der Spannungsteiler nicht zu hochohmig (unterer kOhm Bereich)

Autor: Matthias (Gast)
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ja Markus, ich hätte es früher erklären sollen!
mit "wäre mir lieber" meinte ich, dass es tech. auch so realisierbar 
ist, aber eben "unschön".

Das mit dem inverter resp. levelshifter hört sich gut an, werd' ich 
austesten!
danke Jens!

Autor: Jens G. (jensig)
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@ Markus (Gast)
>Nur 'mal so: Mit dem Hintergrund kommst du aber reichlich spät. Zuerst
>war dein Argument nur ein schwaches "wäre lieber", daher mein Vorschlag
>einen NMOS zu nehmen (Last natürlich oben).

Ich sehe da keinen relevanten Unterschied zw. beiden 
"Hintergrundbeschreibungen". In beiden steht kein MUSS, sondern es wäre 
ihm nur lieber. Er hat nur im zweiten Anlauf beschrieben, warum es ihm 
lieber ist.

Autor: Michael (Gast)
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Also nen NMOS als Highside zu verwenden, wie oben skizziert, braucht man 
eine deutlich höhere Steuerspannung als die zu schaltende Spannung. Was 
spricht denn gegen einen PMOS?

Autor: Matthias (Gast)
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>Was spricht denn gegen einen PMOS?

na eben dass der PMOS die Last nur unterhalb schalten kann - das ist 
doch gerade das Problem dass ich mit einem PMOS nur GND, aber nicht die 
24V schalten kann!?

Autor: Michael (Gast)
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Hä, mit einem PMOS kann man durchaus 24V schalten. Source an 24V, Drain 
an die Last und die Last noch gegen GND schalten, schon klappt der 
Highside mit PMOS, vgl. auch Anhang

Autor: Jens G. (jensig)
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nur statt die 5V Signalquelle (µC) gegen 24V zu schalten, nimmste eben 
das Konstrukt mit dem npn, so wie von mir beschrieben.

Autor: Michael (Gast)
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Japp, sofern die Masse vom µC und der 24V die gleiche ist. Also so wie 
im Anhang. Ein Bild sagt ja mehr als tausend Worte. Achtung: 
Widerstandwerte sind willkürlich gewählt, d.h. in der Realität kann es 
bei dieser Beschaltung zum Abrauchen der ein und anderen Komponente 
kommen. Ströme berücksichtigen bei Auslegung der Widerstände!!

Autor: Michael (Gast)
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PS: Achja, den Spannungsteiler hatte ich mir gespart aber auch darauf 
ist zu achten: Am Gate dürfen gegen Source nur die maximal zulässige 
Spannungen auftreten. Bei mir sinds derzeit ein Ugs von -24V, üblich ist 
aber ein maximales Ugs von -20V, zur Sicherheit dürfte auch ein Ugs von 
-10V reichen, die meisten Kennwerte sind für diese Spannung.

Autor: Matthias (Gast)
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DANKE!
jetzt ist alles kalr!

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