Problem mit MOSFET Schaltung

[Peter M. (Gast)]

Hi,

Ich komme nicht mehr weiter.
Folgende Situation. Ich möchte mit einem Atemga32 einen Solarregler mit 
Datenlogger machen. Der Datenlogger-Teil ist fertig und funktioniert. 
Nur der Laderegler Teil will noch nicht ganz.

Ich habe dazu 2 n-Kanal Mosfets IRLZ34N verwendet. Erklärung zur Spice 
Simulation:

V1          soll das Solarpanel darstellen (max. 3A Strom)
V2          soll die zu ladende Batterie sein
D2,D3,D4    als Last (nur als Beispiel)

V3,V4       I/O Ports vom Atmega

Ich habe nun folgendes Problem( sowohl in der Schaltung als auch in der 
Simulation):

Wenn an V3 0V anliegen, ist das Mosfet M3 trotzdem durchgeschaltet und 
es fließt Ladestrom ! Eigentlich hatte ich erwartet, dass erst beim 
Schalten von V3 Strom fließt.

Beim Schalten von V4 funktioniert alles wie gewollt, die Last wird von 
der Batterie getrennt bzw. angeschlossen.

Könnt Ihr mir weiterhelfen ?
Danke
Peter

[limbo! (Gast)]

Hallo!

Denk an die Bodydiode!
Der Strompfad sieht folgendermaßen aus:
Vom Panel fließt Strom über D1, lädt V2 und fließt über die Bodydiode 
von M3 wieder zurück ins Panel.

Grüße
Markus

[Peter M. (Gast)]

Ich kann leider mit Bodydiode nichts anfangen :-(
Wie muss ich das verstehen und was kann ich dagegen machen ?

[TrippleX (Gast)]

Die Bodydiode ist die Diode die in der Inversen Schaltrichtung zum 
Mosfet
leitet,da diese bei der Herstellung quasi unvermeidbar ist.

http://www.muzique.com/news/images/mosfet1.gif

---
Die Schaltung habe ich mir nicht durchgeschaut...
-> Relais nehmen :)

[limbo! (Gast)]

Hallo!

Mein Vorredner ist mir zuvor gekommen. Ich hab zwei Bildchen gezeichnet.
Das erste Bild ist die Schaltung, wie du sie gemacht hast. Ich hab dir 
die Bodydiode eingezeichnet. Anhand der roten Strompfeile kannst du den 
Stromverlauf sehen.

Im zweiten Bild habe ich eine alternative Schaltung mit Relais 
gezeichnet. Diese Lösung erscheint mir am ersten Blick am einfachsten.

Grüße
Markus

[Peter M. (Gast)]

Vielen Dank für die Erklärung und eure Mühe Markus und TrippleX !!!

Schade , dass es nicht mit dem Mosfet geht !
Leider habe ich kein entprechendes Relais zu Hand :-(

Welches Relais das 3A vekraftet kann ich mit 5V  auf 12V schalten ?
Könnt Ihr mir da mit den Typenbezeichnungen unter die Arme greifen, ich 
habe noch nie mit Relais gearbeitet ?

[Peter M. (Gast)]

Würde das hier funktionieren ?
[[http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=444;GROUP=C32;GROUPID=3292;ARTICLE=42373;START=0;SORT=artnr;OFFSET=100;SID=22QCfPHtS4ARYAAB2y-Xs428eef5e2150bae25982e25324dfccdc]]

[TrippleX (Gast)]

Das Relais würde gehen.
Wichtig ist nur das du die Kontakte den Entsprechenden Strom bei
bestimmer Spannung schalten kann.
Das nächst wichtige wäre der Spulenwiderstand, womit man ausrechnen
kann wie Leistung das Relais brauch um zu schalten.

Kleinere Relais haben kleinere Spulen welche einen größeren Widerstand
haben und weniger Ansteuerleistung brauchen - können aber aufgrund
ihrer kleineren Größe keine großen Ströme schalten.
Ein Teufelskreis :D

[limbo! (Gast)]

Hallo!

Naja das Relais sollte nicht das Problem darstellen. Ich könnte mir das 
G5Q1A4EU5DC (erhältlich bei RS-Components) vorstellen.

Wichtig ist, dass es eine Spulenspannung von 5V hat und einen Nennstrom 
von 3A Schalten kann.

Das Relais hat einen Spulenwiderstand von 125 Ohm. Das macht bei 5V 
einen Strom von 40mA. Der I/O Port des ATMega32 kann maximal 40mA 
liefern. Mit einen kleinen Serienwiderstand von ca. 40 Ohm zur Spule 
könntest du den Strom auf 30mA begrenzen. Man müsste dann aber testen, 
ob das Relais bei 30mA noch sicher schaltet.

Ansonsten kannst du den Mosfet verwenden. Die Schaltung, wie ich es 
aufgezeichnet habe müsste eigentlich funktionieren. Vergiss aber nicht 
auf die Freilaufdiode für die Relaisspule, so wie ich sie Eingezeichnet 
habe! Sollte eine Schottkey-Diode sein, damit der Mosfet nicht kaputt 
geht.

Grüße
Markus

[Peter M. (Gast)]

Hallo TrippleX und Markus,

Habe gerade einige Datenblätter gewälzt die eure Hinweise bestätigen. 3A 
bei 5V Nennspannung und Schaltstrom von max. 40mA ist schon recht 
grenzwertig !

Da sind keine Reserven mehr nach oben :-(

Gibt es eine andere Lösung mit anderen Typen von Leistungstransistoren 
oder anderer Beschaltung ?

[limbo! (Gast)]

Aja noch was:

Was du nicht vergessen solltest - beim Schalten der Mosfets stellt die 
Gate-Kapazität im ersten Moment einen Kurzschluss dar. Somit würde ein 
Kurzschlussstrom aus dem I/O Pin fließen.
Du solltest einen Gatewiderstand verwenden. Irgendwas in der 
Größenordnung von 180 Ohm oder ähnliches.

Genaue Berechnungen mach ich jetzt nicht, da ich aufs Klo muss ;-)

Grüße
Markus

[Peter M. (Gast)]

Richtig, der sollte tatsächlich noch rein !

Danke für den Hinweis Markus und viel Erfolg bei Deinem Vorhaben :-)