Logic-Level MOSFET

Gast #4387419
Hi Leute,

habe einen Logic-Level-MOSFET gesucht, also einen MOSFET den man (nach 
Vorwiderstand) direkt am µC betreiben kann.

Ich will einen 12-V-Wohnwagen-Kühlschrank schalten, der ca. 4 A zieht.

Habe dazu viele Datenblätter gewälzt in Bezug auf die Frage, ob er nur 
als "Logic-Level" schalten kann, oder ob er mit knapp 5 V auch schon 
eine optimal niedrige Drain-Source-Spannung hat, damit er nicht heiß 
wird.

Habe dann bei Völkner den IRLU8743PbF für 91 Ct gefunden, den teste ich 
gerade mit einer Fern-Scheinwerfer-Birne (gut 5 A).
Er liegt über einen ca. 400 Ohm Vorwiderstand am Atmega 168, im 
durchgeschalteten Zustand liegen knapp 5 V am Gate. Die 
Gate-Source-Spannung beträgt hierbei ca. 20 mV, das ergäbe rechnerisch 
ca. 0,1 W, und eine Erwärmung des MOSFET kann ich mit den Finger nicht 
spüren.

Bin also sehr zufrieden mit dem MOSFET.

Gruß Tilmann
@ Tilmann (Gast)

>habe einen Logic-Level-MOSFET gesucht, also einen MOSFET den man (nach
>Vorwiderstand) direkt am µC betreiben kann.

>Ich will einen 12-V-Wohnwagen-Kühlschrank schalten, der ca. 4 A zieht.

Dann tu das.

>Habe dazu viele Datenblätter gewälzt in Bezug auf die Frage, ob er nur
>als "Logic-Level" schalten kann, oder ob er mit knapp 5 V auch schon
>eine optimal niedrige Drain-Source-Spannung hat, damit er nicht heiß
>wird.

https://www.mikrocontroller.net/articles/FET#Gate-Source_Threshold_Voltage

>Habe dann bei Völkner den IRLU8743PbF für 91 Ct gefunden, den teste ich
>gerade mit einer Fern-Scheinwerfer-Birne (gut 5 A).

AUA weia! Einen 3,1 mOhm / 160A MOSFET um lausige 5A zu schalten?
Aber OK, es ist wenigstens ein Logic Level MOSFET.

>Gate-Source-Spannung beträgt hierbei ca. 20 mV,

Drain Source

> das ergäbe rechnerisch
>ca. 0,1 W, und eine Erwärmung des MOSFET kann ich mit den Finger nicht
>spüren.

Selbst 1W wäre OK, auch wenn der Transistor dann schon ordentlich heiß 
wird.

>Bin also sehr zufrieden mit dem MOSFET.

Klar, du hast ne Schippe Sand mit nem 40-Tonner transportiert. 
Glückwunsch!
Gast
Tilmann schrieb:
> Bin also sehr zufrieden mit dem MOSFET.

Das ist schön, achte aber darauf, daß sowohl ein Kühlschrank (wenn er 
mit Kompressor arbeitet) als auch eine Glühlampe weit mehr Strom im 
Einschaltmoment zieht, gut das 10-fache, und der MOSFET nicht bloss für 
den Dauerstrom, sondern für den Einschaltstrom ausgelegt sein muss, denn 
Halbleiter sind schnell, schnell kaputt.

Wenn sie gar bei einem Kurzschluss nicht kaputt gehen sollen, müssen sie 
auf das Schmelzintegral der Sicherung ausgelegt sein (bei KFZ 
Sicherungen unmöglich, also eine flinke Feinsicherung vorgeschaltet 
bekommen).

Es hilft natürlich, wenn schon die Spannungsquelle nicht so 
elistungsfähig ist, beispielsweise ein Labornetzteil eingestellt auf 5A, 
aber ein Autoakku liefert problemlos 1000A.
Persönliche Seite
MaWin schrieb:
> Es hilft natürlich, wenn schon die Spannungsquelle nicht so
> elistungsfähig ist, beispielsweise ein Labornetzteil eingestellt auf 5A,
> aber ein Autoakku liefert problemlos 1000A.

... nicht durch ein paar Meter 1.5 mm² Anschlusskabel vom Kühlschrank 
und Zarettenanzünder.

Wenn's im Auto kaputt geht, werden das eher (energiereiche) 
Spannungsspitzen über den 30 V Durchbruch des MOSFETs sein.
>AUA weia! Einen 3,1 mOhm / 160A MOSFET um lausige 5A zu schalten?
>Aber OK, es ist wenigstens ein Logic Level MOSFET.

Bei dieser simplen Anwendung immer noch besser, als beim anderen Extrem 
einen Kühlkörper einsetzen zu müssen ...
Hi Leute,

die einen finden meinen MOSFET völlig überdimensioniert, die anderen 
warnen, ob er den Einschaltstrom verträgt - wenn ich daraus den 
Mittelwert bilde, könnte es passen :-)

Ich werde berichten wenn es in Betrieb ist.

Gruß Tilmann
Gast
Teo D. schrieb:
>> Klar, du hast ne Schippe Sand mit nem 40-Tonner transportiert.
>> Glückwunsch!
>
> Na, allemal besser als umgekehrt:)
> So wie es hier viele versuchen:(

Finde ich auch, außerdem hat er die Option (von den Einschaltströmen 
abgesehen) noch 79 weitere Kühlgeräte gleicher Bauart in seinem 
Wohnwagen zu steuern. ;-)
Ich bin der Meinung, daß man bei Einzelstücken ruhig mal klotzen kann. 
Bei dieser Stückzahl hält sich die Kostenersparnis für z.B. einen 10A 
MOSFET noch in Grenzen. Und an der Gehäusebauform hätte es vermutlich 
auch nichts geändert.
Gast
Spannungsabfall im Strompfad Uds in Abhängigkeit von der Steuerspannung 
Ugs
bei ca. 9,6 A beim Logic-Level-Mosfet IRLU8743PbF:

Es ging darum, den Spannungsabfall Uds am Mosfet in Abhängigkeit von der 
Gate-Source-Spannung zu messen.
Denn der µC sollte nach Möglichkeit mit 3 statt mit 5V betrieben werden, 
um Strom zu sparen.
Hierbei war aber zu befürchten, das wenn der µC mit weniger Spannung 
betrieben wird, und damit auch Ugs geringer ist,
dann der Spannungsabfall Uds am Mosfet steigt.

Messungen:

Ugs: 5,05 V => Uds 19,8 mV
Ugs: 4,5 V  => Uds 20,7 mV
Ugs: 3 V    => Uds 37   mV


Prüfaufbau:
Spannung: Ca. 13 V
Lastwiderstand: H4-Scheinwerfer mit Fern- und Abblendlicht, Nennleistung 
55+60=115 W,
also Strom rechnerisch ca. 9,6 A
Ich persönlich hätte zu einem IRLZ44 tendiert, da ich den da hätte und 
der ebenfalls genügend Reserven für den Einschaltstrom bietet. Nebenbei 
hat der statt 30V Uds max. 60V. Eine Freilaufdiode ausreichender 
Stromstärke parallel zur Last kann auch nicht schaden, da der 
Kühlschrank durch den Kompressor eine induktive Last darstellt.
Gast
Tilmann schrieb:
> der MOSFET hat den Praxistest im ersten Urlaub (3 Wochen
> Kühlschrankbetrieb) überstanden.

und trotzdem holst Du den Thread wieder hoch?

Tilmann schrieb:
> Spannungsabfall im Strompfad Uds in Abhängigkeit von der Steuerspannung

Das ist so. Ich würde die Plus-Seite schalten, mit einem P-Kanal. Gibt 
einen Transistor mehr, aber genug Spannung, den FET sicher offen zu 
halten. Der Typ ist dabei variabel, aber ich male das jetzt nicht um.

Ach ja: Es gibt da noch ein mechanisches Bauteil mit Spule und Kontakt, 
heißt irgendwas mit R am Anfang ...
Angehängte Dateien:
Gast
Tilmann schrieb:
> IRLU8743PbF:
>
> Es ging darum, den Spannungsabfall Uds am Mosfet in Abhängigkeit von der
> Gate-Source-Spannung zu messen.
> Denn der µC sollte nach Möglichkeit mit 3 statt mit 5V betrieben werden,
> um Strom zu sparen.
> Hierbei war aber zu befürchten, das wenn der µC mit weniger Spannung
> betrieben wird, und damit auch Ugs geringer ist,
> dann der Spannungsabfall Uds am Mosfet steigt.
>
> Messungen:
>
> Ugs: 5,05 V => Uds 19,8 mV
> Ugs: 4,5 V  => Uds 20,7 mV
> Ugs: 3 V    => Uds 37   mV

Das sollte man nicht machen, also bei seinem einzelnen Exemplar 
nachmessen ob es den Fall überlebt.

Denn wenn der MOSFET irgendwann mal kaputt geht und man einen Neuen mit 
derselben Typennummer einbaut, kann der nicht mehr passen.

Der IRLU8743 ist im Datenblatt mit 10V und 4.5V spezifiziert und damit 
für Anwendungen mit nur 3V UGS nicht vorgesehen.

Do yourself a favour und kaufe gleich den richtigen, auch laut 
Herstellermeinung, z.B. IRF6201.

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