Ich verzweifel noch an diesen Mosfets... Diesmal habe ich eine 3,3V Spannung, die über eine Akkuspannung, die zwischen 2,2V und 3,1V liegen kann, geschaltet werden soll. Die Spannung am Ausgang sollte möglichst 3,1V nicht unterschreiten. Daher dachte ich, dass ein Mosfet die richtige Wahl ist. Geschaltet werden soll Vcc. Der Strom beträgt im Normalfall etwa 50-100mA, kann aber kurzzeitig für max. 5 Sekunden auf gut 200mA steigen. Die Schaltzeit beträgt insgesamt maximal 3 Minuten. Der Schaltvorgang ist höchstens stündlich. Es wird nur eingeschaltet, kein PWM Signal angelegt. Die Spannungsquelle ist in beiden Fällen der selbe Akku. Die 3,3V resultieren aus einem StepUp Konverter, mit dem der Akku verbunden ist. Vorrätig hätte ich den IRLML2244 und den BSS84 als P-Kanal Typen. Leider funktioniert es mit beiden im Versuchsaufbau nicht. liegt die Spannung unter 2,5V, dann schalten sie (teilweise) durch. Liegt sie darüber in Richtung 3V, wird nicht mehr (ausreichend) durchgeschaltet. Nun suche ich den richtigen Mosfet für mein Problem. Wenn ich es richtig verstanden habe, muss ich einen Mosfet suchen, dessen UGS/V möglichst niedrig ist. In der Übersicht https://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C3%9Cbersicht habe ich den dazu folgende Kandidaten gefunden: IRF7410 IRF7220 BSH205 Bevor ich eine Bestellung absende würde ich gerne wissen, ob meine Suchkriterien und das Ergebnis so richtig sind oder nicht. Oder ob ein anderer Typ wesentlich geeigneter ist. Frank
Frank S. schrieb: > Diesmal habe ich eine 3,3V Spannung, die über eine Akkuspannung, die > zwischen 2,2V und 3,1V liegen kann, geschaltet werden soll. Diese Prosa kapiere ich nicht... Elektroniker unterhalten sich über Sprachgrenzen hinweg mit Schaltplänen. Kannst du mal eine Skizze mit Quelle(n) und Verbraucher und Schalter zeichnen? Und auch noch sagen, woher das Schaltsignal mit welchem "Ein" und welchem "Aus"-Pegel kommt. > Leider funktioniert es mit beiden im Versuchsaufbau nicht. Oder zeig doch wenigstens den mal...
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Frank S. schrieb: > Bevor ich eine Bestellung absende würde ich gerne wissen, ob meine > Suchkriterien und das Ergebnis so richtig sind oder nicht. Du brauchst einen P-MOS bei |Vgs(th)| garantiert größer als 3.3V - 2.2V ist und der bei Vgs = 3.3V schon vollständig durchschaltet, das erkennt man daran, dass ein Rds(on) bei 3.3V spezifiziert ist. Ich kenne jetzt keinen der das erfüllt, wenn du nichts findest kannst du immer noch diese Schaltung verwenden: i.stack.imgur.com/8PxZ6.png
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Hi, ich verstehe deinen Aufbau leider nicht so ganz. Typischerweise macht man es so, wie im Anhang. Gruß, Alex
Max H. schrieb: > einen P-MOS bei |Vgs(th)| garantiert größer als 3.3V - 2.2V Streiche "gößer", setze "kleiner". Und Vgsth sagt nicht, dass der Mosfet über dieser Schwelle gut leitet, sondern, dass er darunter gut sperrt. Wie gut er nämlich leitet, das ist in den entsprechenden Diagrammen dargestellt...
Alex B. schrieb: > ich verstehe deinen Aufbau leider nicht so ganz. Der Pullup zieht das Gate auf Source Potential, wenn der Transistor sperrt ist Vgs = 0V, der Fet sperrt. Wenn der Transistor leitet, zieht der das Gate auf annähernd 0V und du hast Vgs = 3.3V. Lothar M. schrieb: > Max H. schrieb: >> einen P-MOS bei |Vgs(th)| garantiert größer als 3.3V - 2.2V > Streiche "gößer", setze "kleiner". Ich bin jetzt einfach mal davon ausgegangen, dass er Source auf 3.3V gelegt hat, die Last an Drain und ans Gate die > Akkuspannung, die zwischen 2,2V und 3,1V liegen kann Dann hätte er im schlimmsten Fall Vgs = 1.1V. |Vgs(th)| sollte dann natürlich größer als 1.1V (= 3.3V - 2.2V) sein, dass der P-MOS bei High nicht zu leiten anfängt.
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Frank S. schrieb: > Daher dachte ich, dass ein Mosfet die richtige Wahl ist. Bei kleinen Ansteuerspannungen ist möglicherweise ein bipolarer Transistor die bessere Wahl. Der schaltet ab 0,7V.
Max H. schrieb: > Ich bin jetzt einfach mal davon ausgegangen, dass... @ Frank Saner: Liege ich damit richtig?
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Frank S. schrieb: > Der Strom beträgt im Normalfall etwa 50-100mA, kann aber kurzzeitig für > max. 5 Sekunden auf gut 200mA steigen. Die Schaltzeit beträgt insgesamt > maximal 3 Minuten. Der Schaltvorgang ist höchstens stündlich. Es wird > nur eingeschaltet, kein PWM Signal angelegt. Die Spannungsquelle ist in > beiden Fällen der selbe Akku. Die 3,3V resultieren aus einem StepUp > Konverter, mit dem der Akku verbunden ist. Das ergibt irgendwie keinen rechten Sinn. Du hast also einen Akku. Und einen permanent laufenden Stepup-Regler auf 3.3V. Und diese 3.3V willst du Vcc-seitig an einen Verbraucher schalten. Warum mußt du dann die Akkuspannung verwenden für den Schaltvorgang? Du hast doch 3.3V? Und würde man nicht sowieso den Stepup mit abschalten wollen? Den Schalter also vor den Stepup legen bzw. (besser) einen Stepup mit Shutdown- Anschluß verwenden? > Vorrätig hätte ich den IRLML2244 und den BSS84 als P-Kanal Typen. Leider > funktioniert es mit beiden im Versuchsaufbau nicht. liegt die Spannung > unter 2,5V, dann schalten sie (teilweise) durch. Liegt sie darüber in > Richtung 3V, wird nicht mehr (ausreichend) durchgeschaltet. Und das ergibt nun noch viel weniger Sinn. Hast du etwa die Akkuspannung direkt mit dem Gate des p-Kanal MOSFET verbunden? Dann kann das nicht gehen. Denn S des p-MOSFET liegt ja an 3.3V, seine Gatespannung muß also niedriger als die 3.3V sein. Je niedriger desto besser. Die richtige Schaltung zeigt Alex weiter oben: https://www.mikrocontroller.net/attachment/268392/8PxZ6.png Wobei man dem Transistor T1 noch einen Basisvorwiderstand spendieren muß - wenn man ihn nicht gleich durch einen n-Kanal MOSFET wie BSS138 o.ä. ersetzt. In dieser Schaltung schalten die MOSFETs beide durch, sobald der untere genügend Gatespannung erhält. R1 kann man hochohmig wählen (z.B. 100K). Der p-Kanal MOSFET kriegt dann die vollen 3.3V als Gate-Source Spannung, was deinem IRLML2244 vollkommen ausreicht für 200mA Laststrom.
Axel S. schrieb: > Die richtige > Schaltung zeigt Alex weiter oben: > > https://www.mikrocontroller.net/attachment/268392/8PxZ6.png > > Wobei man dem Transistor T1 noch einen Basisvorwiderstand spendieren muß Wahlweise kann man für T1 auch einen sog. "digital transistor" oder "bias resistor transistor" verwenden (z.B. DTC124X). Gruß, Alex
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Kaum ist man mal etwas länger frühstücken, überschlagen sich schon die Antworten :) Zuerst einmal habe ich eine Zeichnung gemacht. Was dort nicht enthalten ist, ist die Verbindung vom µC zum StepUp, durch die der StepUp ein- und ausgschaltet wird. Das "Schaltzeichen" für den Transistor soll nur der Veranschaulichung dienen. @Axel und Alex: So wie von Euch beschrieben werde ich das gleich mal probieren und berichten. Wie groß müsste der Basiswiderstand von T1 sein, wenn ich statt des BSS138 einen BC847 oder BC817 nehme? Frank
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Frank S. schrieb: > Wie groß müsste der Basiswiderstand von T1 > sein, wenn ich statt des BSS138 einen BC847 oder BC817 nehme? Laut Datenblatt reichen 1 - 3 mA Basisstrom beim BC817-40, sodaß der Widerstand im Bereich 1k0 - 3k3 liegen kann.
Frank S. schrieb: > Zuerst einmal habe ich eine Zeichnung gemacht. Was dort nicht enthalten > ist, ist die Verbindung vom µC zum StepUp, durch die der StepUp ein- und > ausgschaltet wird. Es fehlt auch die Angabe aus welcher Spannung der ATtiny versorgt wird. Vermutlich aus der rohen Akkuspannung? Warum? Und wenn du den Stepup ohnehin schon ein- bzw. ausschaltst, wozu dann extra noch ein Schalter?
m.n. schrieb: > Frank S. schrieb: >> Wie groß müsste der Basiswiderstand von T1 >> sein, wenn ich statt des BSS138 einen BC847 oder BC817 nehme? > > Laut Datenblatt reichen 1 - 3 mA Basisstrom beim BC817-40 Wozu? Dieser Transistor soll lediglich die Gatespannung für den p-MPSFET schalten. Der braucht nahezu gar keinen Basisstrom. Nehmen wir einfach an, R1 (Ableitwiderstand MOSFET-Gate) hätte 10K. Dann muß der Transistor einen Kollektorstrom von 3.3V/10K = 330µA liefern. Bei einer angenommenen Stromverstäärkung von 100 braucht er also 3.3µA Basisstrom. Schlagen wir einen Sicherheitsfaktor 10 drauf, sind es 33µA.
Axel S. schrieb: > Wozu? Ich bezog mich auf die Zeichnung und den Vorschlag von Harald, direkt einen bipol. Transistor (z.B. BC817-40) als Schalter zu nehmen. Selber würde ich vielleicht einen P-Kanal MOSFET verwenden, und den Tiny per Ladungspumpe eine neg. Spannung erzeugen lassen. Ugs käme dann auf gut -5 V. Sinnvoll wäre das aber wohl erst bei höheren Strömen > 1 A.
Der AO3415 ist sehr günstig und hat garantierte Vgs(th) von 1,8V, wenn man das Rds/on betrachtet. Zu leiten fängt er sogar schon viel niedriger an. http://tec.icbuy.com/uploads/datasheet/2008/11/AO3415.pdf Der könnte doch passen.
@Axel: Der Tiny hängt direkt am Akku. Ich habe versucht das durch die Schaltzeichen zu verdeutlichen. Der Verbraucher wird extra geschaltet, weil ich Sorge habe, dass der Stepup nicht vernünftig starten kann und die 3,3V aufbauen kann, weil er sofort mit dem Verbraucher belastet wird. So zumindest ist es mir im lezten Jahr bei einem Projekt (mit einem anderen Stepup) ergangen. Ich habe es diesmal so geplant, dass der µC zuerst den Stepup startet und erst nach einer kurzen Wartezeit den Verbraucher aufschaltet. Frank
In diesem Fall wäre https://www.mikrocontroller.net/attachment/268392/8PxZ6.png das einfachste. Basiswidertand (falls mit bipolarem Transistor) und Pulldown nicht vergessen. Der IRLML2244 wäre dann auch passend.
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Da der Mikrocontroller unter Umständen eine geringere Versorgungsspannung hat, als die Last, geht es nicht mit EINEM Transistor. Du brauchst zwei.
1 | 3,3V o-----------------------------+ |
2 | | |
3 | R1 | |
4 | 1k |/< |
5 | +---[===]-----| T2 |
6 | | |\ BC327 |
7 | | | |
8 | |/ | |
9 | µC o----[===]----| T1 | |
10 | |\> BC337 |~| |
11 | R1 | | | Last |
12 | 10k | |_| max. 500mA |
13 | | | |
14 | GND o--------------+---------------+ |
Wenn du T2 direkt durch den Mikrocontroller ansteuern würdest, dann würde er bei niedriger Batteriespannung ständig leiten, denn der Ausgang des µC liefert dann nur 2,2V. Es würde ständig ein Strom aus der Basis von T2 zum Mikrocontroller fließen, unabhängig davon, ob der Ausgang des µC auf High oder Low steht.
Stefan U. schrieb: > Da der Mikrocontroller unter Umständen eine geringere > Versorgungsspannung hat, als die Last, geht es nicht mit EINEM > Transistor. Du brauchst zwei. Da reicht es, eine LED in Reihe zu schalten und R1 entsprechend kleiner zu wählen. "Last max. 500 mA" das wäre der (Überlast-)Betrieb als Stormquelle ;-) Frank S. schrieb: > Ich > habe es diesmal so geplant, dass der µC zuerst den Stepup startet und > erst nach einer kurzen Wartezeit den Verbraucher aufschaltet. Wie wäre es, den StepUp mit 10 - 20 Zyklen für jeweils 0,1 - 0,2 Sekunden einzuschalten, damit er auch unter Last die Ausgangsspannung aufbauen kann?
m.n. schrieb: > Selber würde ich vielleicht einen P-Kanal MOSFET verwenden, und den Tiny > per Ladungspumpe eine neg. Spannung erzeugen lassen. Wozu? Dirk K. schrieb: > Der AO3415 ist sehr günstig und hat garantierte Vgs(th) von 1,8V, wenn > man das Rds/on betrachtet. Zu leiten fängt er sogar schon viel niedriger Wozu? Der TE hat doch bereits einen IRLML2244 daliegen. Der hat bei -2.5V Gate-Source-Spannung bereits garantiert höchstens 95mR. Das ist weit mehr als ausreichend um 50-100mA (Peak 200mA) zu schalten. Stefan U. schrieb: > Da der Mikrocontroller unter Umständen eine geringere > Versorgungsspannung hat, als die Last, geht es nicht mit EINEM > Transistor. Du brauchst zwei. <seufz> So weit waren wor vor Stunden schon. Beitrag "Re: Positive Leitung mit 3,3V mit nur 2,2-3,1V schalten - welcher Mosfet?" m.n. schrieb: >> Da der Mikrocontroller unter Umständen eine geringere >> Versorgungsspannung hat, als die Last, geht es nicht mit EINEM >> Transistor. Du brauchst zwei. > > Da reicht es, eine LED in Reihe zu schalten und R1 entsprechend kleiner > zu wählen. Das ist Pfusch. Sollte man sich gar nicht erst angewöhnen.
Axel S. schrieb: > Das ist Pfusch. Sollte man sich gar nicht erst angewöhnen. Hmm, derartige Pegelshifter mit Z-Dioden waren früher durchaus üblich. Allerdings muss man sie sehr sorgfältig dimensionieren, damit der Ruhestrom im ausgeschaltetem Zustand nicht zu gross wird.
Ich würde den Vorschlag von Stefan Us gerne testen. Allerdings mit SMD Transistoren. Wäre es richtig, für den BC337 einen BC 817-16 zu nehmen und für den BC327 einen BC 807-40? Denn die beiden Typen hätte ich vorrätig. Frank
Frank S. schrieb: > Ich würde den Vorschlag von Stefan Us gerne testen. Allerdings mit SMD > Transistoren. Wäre es richtig, für den BC337 einen BC 817-16 zu nehmen > und für den BC327 einen BC 807-40? Denn die beiden Typen hätte ich > vorrätig. Ja. Es tut (nahezu) jedes Pärchen aus PNP/NPN "general purpose" Transistoren. Letztlich kommt es auf deine Last an, bzw. ob die Verlustleistung im PNP-Transistor zu groß ist und dieser evtl. gekühlt werden muss. Das wirst du aber schnell merken (anfassen). Viele Grüße, Alex
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