Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 3,3V Logic Level FET 1A


von Thomas (Gast)


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Ich habe eine kurze Frage: Ich möchte die Drehzahl eines 12V (max. 1A) 
Gleichstrommotor mit einem mit 3,3V betriebenen AVR regeln.
Ich habe einige fragen zur Ansteuerung: Manchmal seht man einen 
Vorwiderstand vor dem Gate. Ist dieser notwendig und warum? Ist ein 
IRLR2705 (liegt gerade rum) geeignet? VGS liegt max. bei 2V, sollte also 
reichen. Maximaler Wirkungsgrad ist nicht das Hauptziel. Oder soll ich 
besser einen anderen Typ wählen oder gleich eine Schaltung mit einem 
"gewöhnlichen" FET und einem Bipolartransistor zur Ansteuerung?

von Falk B. (falk)


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@  Thomas (Gast)

>Ich habe eine kurze Frage: Ich möchte die Drehzahl eines 12V (max. 1A)
>Gleichstrommotor mit einem mit 3,3V betriebenen AVR regeln.

Motoransteuerung mit PWM

>Ich habe einige fragen zur Ansteuerung: Manchmal seht man einen
>Vorwiderstand vor dem Gate. Ist dieser notwendig und warum?

Bei richtigen Gatetreibern (tm), um eine parasitäre Schwingung zu 
dämpfen, wenn die Leitungsinduktivität zwischen Treiber und Gate zu groß 
sein sollte.
Bei Logikausgängen ist es ein Angstwiderstand, um die Belastung des 
Ausgangs beim Umladen das gate zu reduzieren.

> Ist ein
>IRLR2705 (liegt gerade rum) geeignet? VGS liegt max. bei 2V, sollte also
>reichen.

Ja.


> Maximaler Wirkungsgrad ist nicht das Hauptziel. Oder soll ich
>besser einen anderen Typ wählen oder gleich eine Schaltung mit einem
>"gewöhnlichen" FET und einem Bipolartransistor zur Ansteuerung?

Nein.

MFG
Falk

von MaWin (Gast)


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> Ist ein IRLR2705 (liegt gerade rum) geeignet?

Offziell ? Nein.

Es ist zwar immerhin ein LogicLevel, aber garantierte
daten gehen nur bis 4V, nicht 3.3V.

Nun sind 3.3V davon nicht so weit weg, als daß man
gleich annehmen müsste, daß es nicht gehtm, nur
garantiert dir der hersteller das nicht.

Es gibt haufenweise MOSFET die bei 2.5V oder 2.7V spezifiziert
sind, z.B. IRLML2505 IRF7607, und vor allem IRF7401
ist handelsüblich.

von Bernd K. (bmk)


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Dann reich ich mal den IRF3708 nach, wenn es mal etwas kräftiger
und im Gehäuse TO220 sein soll (spezifiziert für 2,8V).

Ist auch leicht bekömmlich beim Rei... und beim Con... :-)

von Thomas (Gast)


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Ich habs mit dem IRLR2705 ohne Gatewiderstand probiert, funktioniert 
wunderbar und der FET wird nicht warm.
Danke für die Hilfe!

von Cornelius (Gast)


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Hallo,
(ich weiß, das ist hundert Jahre her, aber) die unkomplizierten 
Antworten haben mir sehr geholfen.

Danke!

von Alex G. (dragongamer)


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Argh, Datenblätter bringen mich noch zur Verzweiflung...

Könnte mir vieleicht jemand netterweise erklären worauf die offenbar 
positiv bewertete Aussage hier basiert?
MaWin schrieb:
>> Ist ein IRLR2705 (liegt gerade rum) geeignet?
>
> Offziell ? Nein.
>
> Es ist zwar immerhin ein LogicLevel, aber garantierte
> daten gehen nur bis 4V, nicht 3.3V.

Im Datenblatt steht doch ganz klar (wie auch der TE es einst abgelesen 
hat):
Gate Threshold voltage: Min: 1V Max: 2V.
Wo kommen die 4V her?
Aus einem der Graphen?

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Alex G. schrieb:
> Gate Threshold voltage: Min: 1V Max: 2V.

Was hat die Gate Threshold voltage mit der Spannung zu tun, die 
erforderlich ist, damit der FET den Kanal richtig öffnet?

Die Schwellspannung gibt an, unterhalb welcher Spannung der Kanal 
richtig dicht ist.

von Stefan F. (Gast)


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Logic Level Mosfets, die bei 3,3V voll durchschalten gibt es gar nicht 
sehr viele. Und wenn man dann als Privatkunde auf das Angebot des 
örtlichen Elektronikladens angewiesen ist weil man weder 2 Monate will 
noch 7€ Versandkosten drauf leben will, wird die Auswahl noch knapper.

Kompromisse sind also manchmal angesagt.

Ich schau mir immer das Diagramm "gate-to-source voltage vs. 
drain-to-source current" an. Daran kann ich ablesen, wie hoch der 
Laststrom bei 3,3V typischerweise sein darf. In diesem Fall lese ich ca. 
6A ab.

Diesen Wert halbiere ich, um sicherheitshalber auch untypische Fälle 
abzudecken. Meine Praxis-Erfahrung ist allerdings, dass die Transistoren 
eher besser als schlechter sind. Genau gesagt habe ich noch keinen 
einzigen erlebt, der schlechter ist, als die Diagramme.

Dann berücksichtige ich noch den höheren Innenwiderstand, um zu 
ermitteln, ob die Velustleistung nicht zu hoch wird bzw. ob ich einen 
Kühlkörper brauche. Die angegebenen 0,04 Ohm gelten nicht bei 3V. Dieses 
Datenblatt enthält konkrete Angaben für 10V und 4V, da kann man dann gut 
schätzen, was bei 3,3V wohl sein würde. Ansonsten mache ich eine 
Probemessung.

By the way: Ab und zu baue ich Sachen für Verwandte, Industrie und 
Security. In 25 Jahren musste kein einziges meiner Geräte wegen 
irgendeinem Defekt repariert werden. Bis auf eine Ausnahme: da war ein 
Blitz eingeschlagen und noch sehr viel mehr kaputt.

Soviel zu theoretisch garantierten Werten und der Welt des Bastlers.

von MaWin (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> Logic Level Mosfets, die bei 3,3V voll durchschalten gibt es gar nicht
> sehr viele

Doch, mehr als genug.

Siehe http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.2 für 
eine kleine Auswahl.

Alex G. schrieb:
> Argh, Datenblätter bringen mich noch zur Verzweiflung...

Merkt man. Du kannst nicht lesen.

> Im Datenblatt steht doch ganz klar (wie auch der TE es einst abgelesen
> hat):
> Gate Threshold voltage: Min: 1V Max: 2V

Und, was steht dabei ? Ein Reststrom. Damit ist klar gesagt: Unterhalb 
des Spannung sperrt der MOSFET.

Oberhalb kommt erst mal der analog lineare abschnürende Bereich.

Erst ab dem doppelten kann man von durchgeschaltet reden. Also 
schlechtestenfalls 4V, denn vom bestenfalls 2V Exemplar kann man nicht 
ausgehen.

Sicher ist man erst bei den bei RDSon angegebenen Spannungen, denn die 
werden vom  Hersteller im Test überprüft. Erst dann ist der MOSFET so 
gut durchgeschaltet, dass er den angegebenen Strom auf Dauer verträgt 
ohne zu überhitzen (bei angegebener Kühlung des Gehäuses). Darunter 
schaltet er weniger Leistung.

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