Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik N-Channel Mosfetauswahl


von Sebbe (Gast)


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Hallo,

gibt es irgendwo eine schöne Liste, um Mosfets mit einander zu 
vergleichen.

Ich benötige immer mal wieder einen Mosfet in meiner Schaltung. Dabei 
ist die Gatespannung unterschiedlich. Bei manchen µC habe ich eine 
Spannung von ~1,8V, bei anderen 3,3V oder 5V. Die letzten beiden sind 
der typische Fall.

Nun bin ich auf der Suche nach geeigneten Mosfets, die preiswert und gut 
verfügbar sind. (Anbieter Reichelt, eBay, Conrad).

Geschaltet werden soll bei einer Gatespannung 1,8V-5V. An Drain hängen 
ohmsche Verbraucher an max. 12V (eher 5V). Möglich ist es aber auch, 
dass kleine Motor angetrieben werden.

Anwendungsgebiete sind als PWM Schaltung für Motoren/Leds/... oder für 
andere komponenten als "Schalter". Strom wird um die 1-3A benötigt. Das 
Mosfet kann aber auch größer ausgelegt sein.

Bislang habe ich immer IRF540n genutzt in der 3Bein Variante. Die sind 
mM nach aber recht fett für meine Anwendungen.

von Michael K. (Gast)


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Sebbe schrieb:
> Geschaltet werden soll bei einer Gatespannung 1,8V-5V.

Gate Threshold Voltage ist nicht der Wert bei dem der voll auf ist, 
sondern der Wert bei dem er ganz zaghaft anfängt Strom fliessen zu 
lassen.

Schau Dir mal die Kurven an vom irf540 an.

Du brauchst Gate Treiber, oder Logig Level Fets.
Ob die bei 1,8V aufmachen ?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Sebbe schrieb:

> gibt es irgendwo eine schöne Liste, um Mosfets mit einander zu
> vergleichen.

Bei den Herstellern. IRF, Vishay, Rohm, Infineon. u.v.w.

> Ich benötige immer mal wieder einen Mosfet in meiner Schaltung. Dabei
> ist die Gatespannung unterschiedlich. Bei manchen µC habe ich eine
> Spannung von ~1,8V, bei anderen 3,3V oder 5V. Die letzten beiden sind
> der typische Fall.

Für 3.3V und 5V brauchst du logic level MOSFETs. Das ist in aller 
Regel ein direkt anklickbarer Punkt in der parametrischen Suche. MOSFET 
die bei 1.8V schon sicher durchschalten (lies: spezifiziert sind), sind 
dünn gesät.

> Nun bin ich auf der Suche nach geeigneten Mosfets, die preiswert und gut
> verfügbar sind. (Anbieter Reichelt, eBay, Conrad).

Da wirst du schon selber abgleichen müssen. Aber zumindest Reichelt hat 
ja auch eine recht brauchbare Such/Filterfunktion.

> Anwendungsgebiete sind als PWM Schaltung für Motoren/Leds/... oder für
> andere komponenten als "Schalter". Strom wird um die 1-3A benötigt. Das
> Mosfet kann aber auch größer ausgelegt sein.

Weder 12V noch 3A wären ein Problem. Interessanter ist, welche Gehäuse 
du verarbeiten kannst/willst. TO220 ist eher ungebräuchlich bei 
aktuellen Typen.

> Bislang habe ich immer IRF540n genutzt in der 3Bein Variante. Die sind
> mM nach aber recht fett für meine Anwendungen.

Vor allem ungeeignet für die Ansteuerung mit 5V oder gar weniger.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Sebbe schrieb:
> gibt es irgendwo eine schöne Liste, um Mosfets mit einander zu
> vergleichen.
Sieh dir mal das an:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Standardbauelemente#Analog
https://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C3%9Cbersicht#N-Kanal_MOSFET

: Bearbeitet durch Moderator
von Steffen W. (derwarze)


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Warum müssen es immer FET sein? Das meiste in Deinem geplanten Bereich 
sich lässt ohne weiteres mit den normalen bipolaren Transistoren 
erledigen. Da gibt es auch die Probleme mit den niedrigen Spannungen 
nicht.

von Sebbe (Gast)


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https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A100/IRLR110_VIS.pdf

Hab mir den bei Reichelt rausgesucht. Dem Datenblatt entnehme ich auf 
Seite 3 oben rechts, das dieser bei ~3,3V bereits 2A durchschaltet. Ist 
das richtig?

von Stefan F. (Gast)


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> Ist das richtig?

Ja. Der hat allerdings einen ziemlich hohen RDSon.

Ich nehme gerne den IRLU024N, weil

- Gibt bei Reichelt
- Kann bei 3,3V bzw. 5V einige Ampere schalten
- Geringer RDSon
- Man kann einfach Kupferfahnen dran löten, wenn etwas Kühlung benötigt 
wird
- Ist etwas dünner als 5mm, was für solche Konstruke vorteilhaft ist: 
http://stefanfrings.de/bfAlarm/Anschlussbox2.jpg (ich musste die 
Transistoren schräg stellen, weil sie sonst zu dick gewesen wären)

von Sebbe (Gast)


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von Axel S. (a-za-z0-9)


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Sebbe schrieb:
[IRLR110]

> Dem Datenblatt entnehme ich auf
> Seite 3 oben rechts, das dieser bei ~3,3V bereits 2A durchschaltet.
> Ist das richtig?

Nein.

1. gilt das Diagramm für U_ds = 25V, also weit außerhalb des ohmschen 
Bereichs der Ausgangskennlinie.

2. ist das Diagramm für ein typisches Exemplar. Das Exemplar das du in 
den Händen hältst, kann um einiges schlechter (oder besser) sein. Für 
die Dimensionierung einer Schaltung muß man sich immer am worst case 
orientieren.

Auf Seite 2 stehen garantierte maximale Werte für den on-Widerstand. 
Für 4V und 5V Gate-Source-Spannung. Einmal darfst du raten, warum der 
Hersteller für 3.3V keinen Wert garantieren möchte.

Aber auch bei U_gs = 5V und I_d = 2A würde an diesem MOSFET noch gut 1V 
abfallen und 2W verheizt werden.

von Sebbe (Gast)


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Axel,

was könntest du ansonsten empfehlen? Ich ging eigentlich davon aus, das 
gerade die Mosfet einen sehr geringen Übergangswiderstand haben.

Möchte wenn möglich so wenig wie nötig am Mosfet selber verlieren. Auch 
soll es, wenn möglich keine Schaltung aus 2 Bauteilen 
(Mosfet/Transistoren) werden.

von Axelr. (Gast)


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von Bernd K. (bmk)


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Ein paar Typen ergänzend:

http://www.aosmd.com/res/data_sheets/AOC2414.pdf
- Exot, Uds nur 8V, dafür aber für Ugs = 1,2V spezifiziert

http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf7401pbf.pdf
- Oldie, günstig, Uds = 20V, für Ugs = 2,7V spezifizier

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/csd16342q5a.pdf
- High Power, Uds = 25V, für Ugs = 2,5V spezifiziert

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Sebbe schrieb:
> Axel,
>
> was könntest du ansonsten empfehlen? Ich ging eigentlich davon aus, das
> gerade die Mosfet einen sehr geringen Übergangswiderstand haben.

Das gilt nur, wenn es ein passender MOSFET ist.

Bei Reichelt einfach mal quergeschaut:

IRLML2502 - spezifiziert bis U_gs=2.5V, als SOT-23 aber schlecht 
kühlbar. Bis 2A sollte er aber gehen.

IRLU2905, IRLU8743 - zwar erst ab 4V bzw. 4.5V spezifiziert, aber mit 
viel Reserve. Für 2A auch an 3.3V tauglich. Und als TO-251 gut kühlbar.

> Möchte wenn möglich so wenig wie nötig am Mosfet selber verlieren. Auch
> soll es, wenn möglich keine Schaltung aus 2 Bauteilen
> (Mosfet/Transistoren) werden.

Das Leben ist kein Wunschkonzert. Viel Strom und/oder schnell schalten 
mit MOSFET braucht oft einen Gate-Treiber. Schau dir gerade unterhalb 
3.3V auch Bipolartransistoren an. Von Zetex (jetzt: Diodes) gibts da 
sehr nette Teile mit viel Stromverstärkung und wenig Sättigungsspannung.

von Sebbe (Gast)


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IRLU2905, kann ich diesen direkt nun mit 3v3 bzw 5 antreiben? Verfügbar 
wäre es zumindest schon mal und nur unweigerlich teurer.

von Dirk K. (dekoepi)


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Ich hatte mir kürzlich paar FETs zusammengesucht, wobei mir folgende 
Kriterien wichtig waren: SOT23-Gehäuse, niedriger Rds(on), niedriger 
Ugs; soll voll schaltbar mit 3,3V-µCs sein.

Folgende Transistoren waren dabei auch bezahlbar bis günstig:
- IRLML6402 (P-FET)
- IRLML2502 (N-FET)
- BSS138 (N-FET, Standard-Bauteil, nicht so wirklich tolle Eckdaten)
- 2N7002 (N-FET, kaum belastbar)

Vielleicht hilft das ja schon weiter.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Sebbe schrieb:
> IRLU2905, kann ich diesen direkt nun mit 3v3 bzw 5 antreiben?

Mit 5V definitiv ja. Mit 3.3V sollte er bis ca. 3A gehen. Schau dir Fig. 
2 auf Seite 3 des Datenblatts an. Die Kurve für U_gs = 3V zeigt U_ds = 
0.2V für einen Strom von ca. 3.5A. Das wären dann 0.7W, die mit diesem 
Gehäuse auch noch kühlbar sind. Es ist zwar auch wieder ein typischer 
Wert. Aber du steuerst ja auch mit 3.3V an und nicht mit 3V.

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