Ersatz eines Relais durch einen P-Kanal Mosfet

OP #3941752
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Hallo,
ich beabsichtige ein Relais durch einen P-Kanal Mosfet zu ersetzen (sieh 
beigefügte Schaltung).
Das Steuersignal hat High Pegel (5V TTL aus einem Schmitt-Trigger).
Geschaltet werden soll der Pluspol einer 12V (2A) Versorgung.

Kann mir von euch jemand sagen welcher Mosfet, mit eventuell notwendigen 
zusätzlichen Bauteilen, hierfür am besten geeignet ist.
Da diese Schaltung in einer PV-Umgebung eingesetzt werden soll, wäre 
verlustarmer Betrieb sehr wünschenswert.

Vielen Dank im Voraus.

lG
Gerhard
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#3941764
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@ Gerhard K. (flyer123)

>Das Steuersignal hat High Pegel (5V TTL aus einem Schmitt-Trigger).
>Geschaltet werden soll der Pluspol einer 12V (2A) Versorgung.

Also nicht viel.

>Kann mir von euch jemand sagen welcher Mosfet, mit eventuell notwendigen
>zusätzlichen Bauteilen, hierfür am besten geeignet ist.

Nimm einen dicken P-Kanal mit TO220 Gehäuse, z.B. IRF4905. Der ist mit 
74A/20mOhm zwar hoffungslos überdimensioniert, aber was solls.

Du musst nur dein Relais + Freilaufdiode durch einen Arbeitswiederstand 
ersetzen, sagen wir 10k. Danhinter der P-Kanal MOSFET mit Source an +12, 
Gate an den Kollektor von deinem NPN und Drain ist dein Ausgang. Fertig.
#6869320
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Hallo und Moin,
Dank des Forums konnte ich letztes Jahr ein passenden Schaltplan finden 
und meine Startvorrichtung umbauen. Es wurde ein Killschalter 
installiert mit Hilfe einer Reed Relais Schaltung.
Bild 1. und Bild 2.

Nun möchte ich den Stromverbrauch der Relais reduzieren und durch eine 
P-Kanal Mosfet ersetzen. Ein Schaltplan hab ich in meinem Rahmen, ich 
kenn +/- und Widerstände aber dann hört es aber auch schon auf, 
gezeichnet.
Bild 3.

Betrieben wird das ganze über ein 3S2P
Li-Po 10,9/12,6V 34,6Wh (3,2Ah) Akku.

Nun meine Fragen dazu:
- Reduziert sich der Verbrauch ?
- Eventuell Alternative Mosfet ?

Und natürlich ob das was ich mir da zusammen gereimt hab funktionieren 
könnte.

Vielen Dank im Voraus
Holger
#6869670
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Hallo H.H.,
erstmal danke für die rasche Antwort.
Das Gate entlädt sich nicht, Ok wie lässt sich das lösen, das sich das 
Gate entlädt und richtig arbeitet?

Muß eventuell am Gate noch ein Widerstand oder Kondensator in die 
Schaltung gesetzt werden?

Ich hab mich am Beitrag orientiert und das Mosfet so verbunden wie im 
Beitrag beschrieben……… Ist dort der gleiche „Fehler“ dann 
eingebaut/vorhanden?

Danke
Holger
Gast #6869793
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Holger B. schrieb:
> 73D186D3-7346-4FA4-8A7D-C98C76E79A94.png

Das kann so nicht funktionieren, denn da ist nichts was das Gate des 
MOSFET zum Abschalten entladen kann. Einmal eingeschaltet wird er lange 
an bleiben, um dann allmählich immer weniger Strom fließen zu lassen 
während er heiß wird.

Schau dir 
http://stefanfrings.de/mikrocontroller_buch/Einstieg%20in%20die%20Elektronik%20mit%20Mikrocontrollern%20-%20Band%202.pdf 
Kapitel 2.2.2 und 3.4.4.1 an
#6869849
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Ich hab mir mal als Laie die 112 Seiten grob vorgenommen und konnte 
folgendes extrahieren, insoweit ich es verstehe.

Bild 1. Ist im Kern mein alter Entwurf

Bild 2. Den einzigen Unterschied zu meiner Schaltung ist die 
Freilaufdiode  zwischen Gate und Motor.

Soll dort dann noch zusätzlich eine Z-Diode am Gate zur Source gelegt 
werden?
Gast #6869861
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Holger B. schrieb:
> zwischen Gate und Motor.

Du meinst zwischen Drain und Motor.
Du hast in deiner Schaltung keinen Spannungsteiler.

Holger B. schrieb:
> Soll dort dann noch zusätzlich eine Z-Diode am Gate zur Source gelegt
> werden?

Nicht nötig, denn in meiner Schaltung befindet sich einen 
Spannungsteiler, der die Gate-Spannung festlegt. Eine Zenerdiode würde 
ich nur hinzufügen, wenn die Versorgungsspannung erheblich variabel ist 
(z.B. 12 - 40 Volt).
Gast #6869865
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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Holger B. schrieb:
>> zwischen Gate und Motor.
>
> Du meinst zwischen Drain und Motor.
>
> Holger B. schrieb:
>> Soll dort dann noch zusätzlich eine Z-Diode am Gate zur Source gelegt
>> werden?
>
> Nicht nötig, du hast da ja einen Spannungsteiler der die Gate-Spannung
> festlegt. Eine Zenerdiode würde ich nur hinzufügen, wenn die
> Versorgungsspannung erheblich variabel ist (z.B. 12 - 40 Volt).

Es geht offensichtlich um ein KFZ, da sollte man das Gate unbedingt 
gegen Transienten schützen.
#6869915
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Das ganze liegt natürlich nicht offen.
Die gesamte Elektronik ist mit dem Akku in einem Wasserdichten Gehäuse.
Die Schaltung wird analog über ein Taster angesteuert. Aktiviert wird 
das ganze z.Z. auch über eine analoge Reed Relais Schaltung, die 
zusätzlich als Killschalter/Notaus dient.

Der Killschalter (Reedkontakt) wird durch einen Magneten geschlossen der 
mit Handgelenk verbunden ist. Fall ich dann ins Wasser wird der Magnet 
aus der Hülse gezogen und die Zünd- Starteinheit (Total Loss Zündung) 
und das Starter Relais ist offline.
Der Killschalter schaltet das erste Relais an und macht die Zündung 
scharf und aktiviert ein zweites Relais das für den Starter dient 
(Taster).
Gast #6869975
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Holger B. schrieb:
> Falls ja, wie hoch sollte der Wert von R1 gewählt werden?

Der 10k Widerstand darunter ist arg hochohmig.

In meinem PDF hatte ich dir 10kΩ (oben R1) und 2,2kΩ unten empfohlen. 
Vorausgesetzt dein MOSFET verträgt 10V am Gate. Welchen wirst du denn 
verwenden?

Wenn du den Eingang der Schaltung wirklich fest mit 12V verbindest ist 
sie allerdings völlig sinnlos.
Beitrag #6870019 wurde von einem Moderator gelöscht.
Gast #6870025
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Neudamm schrieb im Beitrag #6870019:
> Gerhard K. schrieb:
>> ich beabsichtige ein Relais durch einen P-Kanal Mosfet zu ersetzen (sieh
>> beigefügte Schaltung).
>
> taugt die Schaltung etwas?

Naja, ich würde ehr einen PROFET o.ä. verwenden.
Gast #6870160
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Holger B. schrieb:
> Sehe ich das richtig das Profet wie ein N-Mosfet arbeitet?

Es steckt einer drin.


> Falls ja, dann wäre es ungeeignet für mich da ich Plus und nicht Masse
> für die Last (E-Motor) schalten möchte.

Es gibts solche und solche. Du brauchst eben einen für High-Side .

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