Hallo,
ich habe folgende Frage und weiß nicht wie ich so recht suchen soll.
Ich möchte mit einem Arduino eine 5V Last schalten. Die Last (eine LED
Lichterkette) zieht ca, 1A bzw etwas weniger.
Der Plan ist über einen Vorwiederstand am ArduinoPin einen Mosfet o.ä
anzuschliessen, der dann zwischen 5V und Colletor in Richtung Emitter an
GND meine LEDs ein/ausschaltet.
Nach einem geeigneten Mosfet/Transistor habe ich bereits gesucht, aber
ich ich verstehe die Datenblätter nicht so recht, leider.
Daher meine Frage, welchen Wiederstand und welchen Transistor würdet Ihr
für diese Schaltung empfehlen. Für 12V finde ich im Netz jede Menge,
aber ob das dann mit 5v und einem IRLZ44N oder einem IRF520 geht (die
hätte ich da) ist mir einfach nicht klar.
Daher bitte ich hier um Hilfe :)
VG
Sascha
Sascha schrieb:> Der Plan ist
unverständlich. Zeichne das mal auf.
Und da ich es in den vergangenen Tagen alle zwei Tage wiederholen
musste: Den Minus Pol schaltet man mit N-Kanal MOSFET oder NPN
Transistoren. Den Plus-Pol schaltet man mit P-Kanal MOSFET oder PNP
Transistoren.
Wer sich nicht daran hält, muss zusätzliche eine Ladungspumpe oder
hilfs-Versorgungsspannung vorsehen - was ich Anfängern nicht empfehlen
würde.
Sascha schrieb:> welchen Wiederstand und welchen Transistor würdet Ihr> für diese Schaltung empfehlen
Widerstand 100k aber nicht zwiaschen Pin und MOSFET (dort
Direktverbindung) sondern von Pin+MOSFET nach Masse weil dein
Arduino-Pin ja auch Eingang sein kann.
MOSFET IRLML2502 (LogicLevel N channel genug Spannung genug Strom)
IRLZ44 geht auch.
Schau in
http://stefanfrings.de/mikrocontroller_buch/Einstieg%20in%20die%20Elektronik%20mit%20Mikrocontrollern%20-%20Band%202.pdf
Kapitel 2.2.2 und 3.4.4. Dort sind die Grundlagen kurz und Knapp
erklärt.
Da du mit 5V im Last-Kreis arbeiten willst benötigst du einen MOSFET
Transistor, bei dem ein bisschen weniger (4,5V) sicher genügen, um die
1A schalten zu können.
Dazu brauchst du zwei Angaben aus dem Datenblatt:
1) Die maximale Gate-Source Threshold Voltage.
2) Das Diagramm Ugs versus Ids.
Nehmen wir mal als Beispiel den IRF9530
(https://www.vishay.com/docs/91076/sihf9530.pdf). Dort ist die maximale
Gate-Source Threshold Voltage mit 2.0V bis 4.0V angegeben. Das bedeutet,
dass der Transistor typischerweise bei 3V, im ungünstigsten Fall jedoch
erst bei 4V Steuerspannung zu leiten beginnt.
Wir rechnen mit den 4.0V weil wir unser Glück nicht herausfordern
wollen.
Jetzt schauen wir uns das Diagramm "Fig 3" an. Da sehen wir für 1A bei
15°C typischerweise etwas mehr als 4 Volt brauchen. Der typische Fall
interessiert aber nicht, sondern der "worst case". Also verschieben wir
die Kurve so weit nach rechts, dass sie nicht bei den typischen 3V
sondern bei den 4V beginnt.
Daraus ergibt sich, dass wir fast 5V brauchen, um 1A schalten zu können.
Dieser Transistor ist also knapp geeignet. Es gibt bessere, wo es nicht
so knapp passt.
Stefanus F. schrieb:> Sascha schrieb:>> Der Plan ist>> unverständlich. Zeichne das mal auf.>
Im Grunde dachte ich soll das so auseshen, eine Spannungsquelle mit 5V
DC soll einen Wemos D1 und die LED - Lichterkette versorgen.
Die Lichterkette soll dann eben mit einem Pin des Wemos geschaltet
werden.
Aber wie ich weiter unten lese muss der Wiederstand dann zwischen
"Basis" un d GND.
@Michael B. aka laberkopp,
Sollte das dann so funktionieren wie in der Grafik dargestellt mit
geändertem Wiederstand ?
Danke & VG
Sascha
Sascha schrieb:
>aber ob das dann mit 5v und einem IRLZ44N oder einem IRF520 geht (die>hätte ich da) ist mir einfach nicht klar.
Im Datenblatt findest du Kennlinien, da kannst du
das Verhalten gut ablesen. Ansonsten einfach
mal ausprobieren. Ein Testaufbau ist doch
schnell mal gemacht.
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf520.pdf
Das Wemos D1 Board liefert nur ca 3 Volt und maximal 12mA. Deine Last
braucht aber 5V. Das musst du beim Schaltungsaufbau berücksichtigen.
Sicher kannst du einen NPN Transistor für diese Aufgabe verwenden. In
dem oben verlinkten PDF ist auch diese Variante Fall samt Berechnung
beschrieben. Du brauchst einen NPN Transistor mit einem
Verstärungsfaktor (HFE) größer als 100 bei 1A Laststrom. Könnte
schwierig werden.
Ich würde lieber einen MOSFET verwenden, und zwar einen N-Kanal MOSFET.
Deine Schaltung scheint das ja zu erlauben. Es ist einfacher, geeignete
N-Kanal MOSFET zu finden, als P-Kanal.
Sascha T. schrieb:> Wiederstand
Was ist das?
https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrischer_Widerstand
Und nein, das hat jetzt nichts mit "Akribie" zu tun.
> Aber wie ich weiter unten lese muss der Wiederstand dann zwischen> "Basis" un d GND.
Wo liest du? Und kannst du da auch lesen, warum der dort reingehört?
> Sollte das dann so funktionieren wie in der Grafik dargestellt mit> geändertem Wiederstand ?
kann so funktionieren, wenn man den richtigen Transistor hat. Allerdings
würde ich da wie viele Andere einen Mosfet vorschlagen. Das sind die
Bauteile, die man heute für solche Aufgaben nimmt.
Sascha T. schrieb:> Aber wie ich weiter unten lese muss der Wiederstand dann zwischen> "Basis" un d GND.
Hi,
der Widerstand (ca. 10 kOhm dient zum schnelleren Abschalten (zum
Ausräumen der Sperrschicht) gegen GND (Emitter) und für den Fall, dass
der Ausgang des µP einen Pullup hat, würde der Transistor ja nie
sperren, sondern ständig auf "High" sthen. Wenn mit Open Drain bzw. Open
Source Technik gearbeitet wird und nicht Totem Pole.
Der Widerstand gegen GND hilft in beiden Fällen.
Der Widerstand an der Basis zum Ausgang des µP dient zur Begrenzung des
Basisstromes.
Den kann man auch berechnen. Über den Daumen gepeilt:
Strom am Kollektor geteilt durch hfe Stromverstärkung.
Vcc geteilt durch Ergebnis.
Beispiel:
1A Kollektorstrom
Stromverstärkung 100
benötigter Basisstrom: 10 mA
Vcc = 5V
R= 5 geteilt durch 10 mA = 500 Ohm
Da die Transistoren oft eine höhere Stromverstärkung haben, kann der
Vorwiderstand zwischen 4,7 kOhm und 1 kOhm variieren, meistens.
https://www.mikrocontroller.net/articles/Transistor
@Stefanus hat es doch schon oben angegeben.
Hier nur die Daumenpeil-Kürzestfassung.
Stefanus F. schrieb:> Schau in> http://stefanfrings.de/mikrocontroller_buch/Einstieg%20in%20die%20Elektronik%20mit%20Mikrocontrollern%20-%20Band%202.pdf
ciao
gustav
Sascha schrieb:> Für 12V finde ich im Netz jede Menge,> aber ob das dann mit 5v und einem IRLZ44N oder einem IRF520 geht (die> hätte ich da) ist mir einfach nicht klar.
Du zeichnest immer bipolare Transistoren, fragst aber nach der
Verwendbarkeit von MOSFETs.
Beim bipolaren Transistor wird es schwierig, wie schon gesagt. Da
bräuchtest du jedoch nur den Widerstand zwischen Pin und Basis, wie in
deiner Zeichnung.
Beim MOSFET, der mehrfach empfohlen wurde und den du da hast (der
IRLZ44N sollte gehen, der andere eher nicht), sollte man das Gate mit
einem Widerstand (imho nicht größer als 10k) nach GND beschalten, weil
z.B. beim Reset der µC-Pin hochohmig sein wird. Einen R zwischen Pin und
Gate brauchst du jedoch nicht.
Ich werde jetzt folgendes Testen.
Einen Wemos Pin mit Gate eines IRLZ44N vebinden. Dazu an dem Gate einen
Widerstand von 10k gegen Masse schalten, ebenso Source.
Die Lichterkette kommt an +5V DC und den Drain Anschluss des MOSFET.
Dann einschalten, Daumen drücken und hoffen das es nicht qualmt :)
Vielen Dank für eure Unterstützung.
Vor allem Stefanus F für die Hilfe zur Selbsthilfe was Datenblätter
angeht und das PDF :)
VG
Sascha
