MOSFET schaltet nicht ganz durch

Fig. 3:

Vds = 50V, Vgs = 5V, Strom durch den Mosfet: ca. 13A..14A

-> Rmosfet ca. 3,84 Ohm (bei 13A), 3,57 Ohm (bei 14A)

Halt, falsch. Kurve gilt für Pulsströme.

Unter "Electrical Characteristics" (Tabelle oben), Feld Vgs(th) findet 
man:

Vgs:  2,0V .. 4,0V -> Vds = Vgs, Id = 250uA.

Eine Kurve mit Ids über Vgs für statische Ströme finde ich im Datenblatt 
nicht. Aber über der besagten zeile steht:

Rds(on) max. 0,077 Ohm   wenn Vgs = 10V. Id erreicht hier 17 A.

IRF540N ist KEIN Logic Level MOSFET! Nimm einen IRLZ34N

https://www.mikrocontroller.net/articles/FET#Erkl.C3.A4rung_der_wichtigsten_Datenblattwerte

Bischen runter scollen, V_GS_THR

michael_ schrieb:
> Till S. schrieb:
>> Merkwürdig ist auch, dass zwischen Source und Drain 12V anliegen, wenn
>> man Gate auf 0V legt.
>
> Da stimmt was nicht.
> Da hast du falsch gebastelt.

Ich könnte mir das schon vorstellen: der Reststrom (Idss, 
Drain-to-Source Leakage Current) lässt an den LEDs 12V abfallen. Das 
sind ja Diodenkennlinien!

Gruß Dietrich

Till S. schrieb:
> Wie bekomme ich den Mosfet voll durchgeschalten?

und wieder ein Zehennagel aufgerollen...

Ernst O. schrieb:
> Till S. schrieb:
>> Wie bekomme ich den Mosfet voll durchgeschalten?
>
> und wieder ein Zehennagel aufgerollen...

Würdest du auch bitte erklären weshalb sich deine Zehennägel aufrollen? 
Tipp: nächstes mal passende Schuhe kaufen, dann muss man auch nicht 
verbittert Kommentare schreiben, die niemanden weiter helfen.



Die LED Lampe besteht aus 3 parallel geschalteten Modulen, welche 9 in 
Reihe geschaltete LED´s besitzen.

Hatte noch einen BUZ11 da, mit dem läuft es wunderbar, obwohl es sich 
auch nicht um einen Logic Level MOSFET handelt. Da ich die IRF540n sehr 
günstig auf eBay erworben habe, kann ich mir vorstellen, es handelt sich 
um einen qualitativ niederwertigen Nachbau.

Till S. schrieb:
> Würdest du auch bitte erklären weshalb sich deine Zehennägel aufrollen?

na wegen dem "durchgeschalten" Gub das mal zusammen mit "Duden" in die 
Suchmaschine deines Vertrauens ein.

Till S. schrieb:
> Tipp: nächstes mal passende Schuhe kaufen,

nö, das sieht doof aus

Till S. schrieb:
> dann muss man auch nicht
> verbittert Kommentare schreiben

Ich bin in heiterer Stimmung und habe noch nie aus Verbitterung etwas 
gepostet. Ganz im Gegenteil: ich finde die Vorstellung sich aufrollender 
Zehennägel lustig. Wirklich gesehen habe ich das allerdings noch nie, du 
etwa? Na also.

Till S. schrieb:
> die niemanden weiter helfen.

die "niemandem" helfen (es heisst ja "ich helfe dir" und nicht "ich 
helfe dich")

Doch, ich hoffe es hilft.

Till S. schrieb:
> Die LED Lampe besteht aus 3 parallel geschalteten Modulen, welche 9 in
> Reihe geschaltete LED´s besitzen.

Wie wird der Strom durch die LEDs unter Kontrolle gehalten?

Till S. schrieb:
> Hatte noch einen BUZ11 da, mit dem läuft es wunderbar

Es gibt so etwas wie Exemplarstreuung. Bist du sicher, dass dein Aufbau 
mit dem nächsten BUZ 11 auch funktioniert?

Till S. schrieb:
> Da ich die IRF540n sehr
> günstig auf eBay erworben habe,

... so etwas hatte ich befürchtet.

Till S. schrieb:
> obwohl es sich
> auch nicht um einen Logic Level MOSFET handelt

Was glaubst du, warum macht man diese Unterscheidung denn?

Das schaut dann so aus...

Ernst O. schrieb:
> Ich bin in heiterer Stimmung und habe noch nie aus Verbitterung etwas
> gepostet. Ganz im Gegenteil: ich finde die Vorstellung sich aufrollender
> Zehennägel lustig. Wirklich gesehen habe ich das allerdings noch nie

Möchte ich nicht im Bett haben...

Da soll man ja auch nicht verbittert drin liegen...

Ernst O. schrieb:

> na wegen dem "durchgeschalten" Gub das mal zusammen mit "Duden" in die
> Suchmaschine deines Vertrauens ein.

Wer im Glashaus sitzt, sollte nicht mit Steinen schmeissen. :-(

@Timm Thaler
Warum sollte mich die Verlustleistung wundern? Dazu werden nur die 
Grundrechenarten benötigt. Aus dem Kopf abschätzbar.

Mich wundert, dass es für den Mosfet keine Kennlinie Vds/Ids über Vgs 
gibt. In den meisten Mosfetdatenblättern habe ich so eine Kennlinie 
bisher gefunden.

Harald W. schrieb:
> Wer im Glashaus sitzt, sollte nicht mit Steinen schmeissen. :-(

Richtig ist:
Wer im Glashaus sitzt, sollte sich nur im Dunklen ausziehen.

Man muß die Kirche auch mal auf dem Teppich lassen.
Das macht aber den MOS nun auch nicht mehr FET.


MfG Paul

Danke Paul, du hast wieder einmal meinen Tag geretten...

Der Andere schrieb:
> Woher weisst du dass das kein Glashaus mit mattiertem ergo
> unduchsichtigem Glas ist?

Das hat mir ein Anderer erzählt.
;-)

SCNR
Paul

Till S. schrieb:
> Im Datenblatt steht
> etwas von 44mOhm, was in dieser Schaltung leider nicht erreicht wird.
> Auch laut den Diagrammen sollten bei einer Gate-Source-Spannung von 5V
> und einer Drain-Source-Spannung von 24V bis zu 25A fließen können.

Ich bin mir nicht sicher, welchen Teil des Datenblattes du gelesen hast, 
ich habe einen, in dem steht: »Electrical Characteristics @ TJ = 25°C 
[…] 44 mΩ VGS = 10V, ID = 16A(4)« und die (4) ist erläutert mit: »Pulse 
width ≤ 400μs; duty cycle ≤ 2%.« Wenn man dann etwas weiter liest und 
zur sog. Safe Operating Area gelangt, erkennt man schnell, dass bei 20V 
definitiv keine 16A zu machen sind, eher etwas um die 4 und auch nur 
dann, wenn die Gate-Source-Spannung 10V beträgt. Bauteilauswahl ist auch 
Ingenieurskunst.

Heute habe ich von Conrad mir einen weiteren IRF540N und den 
vorgeschlagenen IRLZ34N geholt. Einen BUZZ11 hatte ich noch zu Hause, 
also habe ich es auch mit diesem getestet.

Ergebnis: Bei allen Mosfets lassen sich mit 5V Gate-Source-Spannung die 
25V mit gewünschten 2,7A schalten.

Ich habe also die letzten IRF540N zu billig gekauft. Wer weiß, was ich 
wirklich bekommen habe.


Boris O. schrieb:
> Wenn man dann etwas weiter liest und
> zur sog. Safe Operating Area gelangt, erkennt man schnell, dass bei 20V
> definitiv keine 16A zu machen sind, eher etwas um die 4 und auch nur
> dann, wenn die Gate-Source-Spannung 10V beträgt.

Wo genau hast du das abgelesen?

michael_ schrieb:
> Wenn es mit dem Fossil BUZ11 ging, geht es mit neueren gleich recht.

Mit Vermutungen soll man sparsam umgehen. Der technische Fortschritt bei 
MOSFETS ist nicht unbedingt darauf beschränkt, mit immer geringerer 
Gatespannung auszukommen. Andere Entwicklungsrichtungen sind z.B. 
Stromtragfähigkeit, Gatekapazität, thermisches Verhalten etc.

Und wenn man es mit wenigen Exemplaren eines Typs zu tun hat, mögen die 
untereinander sehr ähnlich sein, sind aber nicht unbedingt repräsentativ 
in allen Eigenschaften, besonders wenn man an der Grenze des Machbaren 
hantiert. Eine Gate-Schwellspannung ist meist mit einem sehr breiten 
Bereich spezifiziert, z.B. 2 - 4,5 V und bezieht sich zu allem Überfluss 
nicht auf den Zustand bester Leitfähigkeit, sondern auf den gerade 
einsetzender Leitfähigkeit.

Wie wird denn jetzt der Strom durch deine LEDs im Zaum gehalten? Am Ende 
etwa durch den R(DSon) des MOSFET?

Till S. schrieb:
> Ich habe also die letzten IRF540N zu billig gekauft. Wer weiß, was ich
> wirklich bekommen habe.

Vielleicht solltest Du auch nur verstehen, was der Begriff 
"Exemplarstreuung" bedeutet.

Der eine liegt vielleicht nur am einen Ende des spezifizierten Bereichs, 
und der andere eben nicht. Gerade bei FETs streut Ugs stark!

Ob Dein "letzter IRF540N" tatsächlich fehlerhaft ist, kannst Du nur 
durch genauere Messungen feststellen.

Es gibt zum Dimensionierung einer Schaltung nur die Möglichkeiten:
1. sauber mit den Worst-Case-Daten rechnen
2. ausprobieren, ob es geht
3. Transistor durch Messung selektieren.

Im Fall 2. darfst Du aber nicht erwarten, dass ein Nachbau auch 
funktioniert.
Und im Fall 3. kann es sein, dass unter den verfügbaren Transistoren 
keiner dabei ist, der zuverlässig funktioniert.

Gruß Dietrich

Hallo,

um Folgende Auktion ging es:
http://www.ebay.de/itm/381230168887?euid=e31c3c3335264d45946c674acf43d837&cp=1

Dort lassen sich alle relevanten Daten - Herstellen/Typ/Anbieter - 
erkennen. Insgesamt wurden 3 getestet, dass es sich 3 mal um eine 
"Niete" handelt, halte ich für ausgeschlossen.

Es handelt sich vorrangig um Rote LED´s, ein paar sind blau, allerdings 
liegt der Fehler nicht dort, die LED´s wurden extra auf die 
Betriebsspannung.

Begrenzt wird der Strom durch Temperaturmessung an den LED und PWM und 
natürlich durch ihren Innenwiderstand.

Viele Grüße

@Till Scheffler (till_s90)

>Ebay-Artikel Nr. 381230168887

>Dort lassen sich alle relevanten Daten - Herstellen/Typ/Anbieter -
>erkennen. Insgesamt wurden 3 getestet, dass es sich 3 mal um eine
>"Niete" handelt, halte ich für ausgeschlossen.

Die "Niete" hat sie mit 5V am Gate betrieben.

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

>Es handelt sich vorrangig um Rote LED´s, ein paar sind blau, allerdings
>liegt der Fehler nicht dort, die LED´s wurden extra auf die
>Betriebsspannung.

>Begrenzt wird der Strom durch Temperaturmessung an den LED und PWM und
>natürlich durch ihren Innenwiderstand.

SEHR sinnvoll!

(Hopfen und Malz sind hier eindeutig verloren)

@ michael_ (Gast)

>> Die "Niete" hat sie mit 5V am Gate betrieben.

>Vorsicht, er macht wie beschrieben mit 4,5V 10A.
>Selbst wenn da ein IRF540 (ohne -N) drinstecken sollte, macht er 8A.
>Selbst wenn es gefälscht sein sollte, müßte er die 2A trotzdem schaffen.

Auch du hast es nicht verstanden. Den oben verlinkten Artikel nochmal 
lesen!

>Achso, im Datenblatt sind die sicheren Werte angegeben.

Und welche?

R_DS_ON ist max. 77mOhm bei V_GS=10V!

Alles andere sind TYPISCHE Werte.

V_GS-THR liegt zwischen 2-4V, dabei fließt 1mA. Mit 4,5V werden es 
selten 10A sein.

Till S. schrieb:
> um Folgende Auktion ging es:
> Ebay-Artikel Nr. 381230168887

Dass der Verkäufer seine Ware mit "good quality" anpreist, stimmt mich 
nachdenklich. Was er damit wohl sagen will?

Till, um den Sachverhalt zu klären, wäre es hilfreich, wenn du die 
Schwellspannung (ab welcher Gatesppannung setzt der Stromfluss ein?) und 
die Transkonduktivität (wie stark steigt der Strom pro Volt 
Gatespannungserhöhung?) an einem Exemplar messen könntest. Dann wissen 
wir alle was Sache ist und können die Vermutungen beiseite lassen.

Falk B. schrieb:

> R_DS_ON ist max. 77mOhm bei V_GS=10V!

Obiges Beispiel zeigt mal wieder deutlich, das bei einem
Datenblatt nicht nur die Sätze wichtig sind, die drinstehen,
sondern oftmals sind die Sätze wichtiger, die nicht drin-
stehen. Wenn nicht gleich in den ersten Zeilen des DB "Logik-
level" drinsteht, dann ist es auch kein Logiklevel-FET. Das
solche Bauelemente manchmal trotzdem funktionieren, ist dann
mehr oder weniger Zufall.

michael_ schrieb:

> Das ist sehr grenzwertig.
> Bedenke, bei PWM liegt immer die volle Spannung und auch der max. Strom
> an!
> Der Innenwiderstand ist auch konstant.


In wie fern ist das denn ein Nachteil bzw schädlich für LEDs?


Falk B. schrieb:
> SEHR sinnvoll!
>
> (Hopfen und Malz sind hier eindeutig verloren)

Wieso bist du dieser Meinung?

Timm T. schrieb:
> Till S. schrieb:
>> In wie fern ist das denn ein Nachteil bzw schädlich für LEDs?
>
> Das fragst Du jetzt nicht ernsthaft, oder?
>
> Mann, Diodenkennlinie, Mann!
> Mann, Strombegrenzung, Mann!
>
> Du kannst eine LED nicht "auf Temperatur" regeln. Der LED-Strom muß
> entweder durch einen geeigneten Vorwiderstand oder durch eine
> Konstantstromquelle auf den laut Datenblatt zulässigen Strom begrenzt
> werden.
>
> Eine LED auf Temperatur regeln... Wer kommt denn auf so eine Idee?

Ich komme auf solch eine Idee! ;)
Weshalb gehen denn LED´s bei zu hohen Strömen kaputt? - das liegt doch 
wohl an der Temperatur oder sehe ich das falsch?
Du tätigst Aussagen ohne sie zu begründen, so kann ich dich nicht Ernst 
nehmen, tut mir leid.
Der Innenwiderstand einer Spannungsquelle fällt wahrscheinlich nicht in 
deine Vorstellung von geeigneten Vorwiderstand?

Bitte klär mich auf :)

Ne, glaube ich nicht, die LED´s werden alle mit einem Strom betrieben, 
der für sie laut Datenblatt zulässig (unter 700mA)ist. Gepulst wäre der 
Zulässige Strom sogar noch höher. Der Stromanstieg, der mit Erhöhung der 
Temperatur und damit mit dem Abfall des Innenwiderstandes einhergeht 
wird durch die Temperatursteuerung ausgeglichen.

Oh weh schrieb:
> Till S. schrieb:
>> Der Innenwiderstand einer Spannungsquelle fällt wahrscheinlich nicht in
>> deine Vorstellung von geeigneten Vorwiderstand?
>
> Du scheinst ja nur Markenware zu kaufen. "Is good quality! Kaufe,
> kaufe?"
> Glückwunsch :)


Und du kaufst deine Widerstände bestimmt bei Conrad :)
und Salz in der Apotheke

Oh weh schrieb:
> Till S. schrieb:
>> Der Stromanstieg, der mit Erhöhung der Temperatur und damit mit dem
>> Abfall des Innenwiderstandes einhergeht wird durch die
>> Temperatursteuerung ausgeglichen.
>
> Nö. Der Halbleiter wird an der Sperrschicht heiß. Die LED mit dem
> größten Strom und bekommt noch mehr Strom und stirbt den Hitzetod bevor
> sich demas Gehäuse auch nur um ein 10tel Kelvin erwärmt hat.

Der Strom der LED mit dem kleinsten Widerstand ist genau der selbe, wie 
der   Strom der LED dem dem größten, ist ja ne Reihenschaltung.

Till S. schrieb:
> Der Innenwiderstand einer Spannungsquelle fällt wahrscheinlich nicht in
> deine Vorstellung von geeigneten Vorwiderstand?

bei Dir hilft nur learning bei doing. Deshalb solltest Du andere nicht 
mit Fragen belästigen wenn dich die Antworten nicht interessieren.

Walter S. schrieb:
> Till S. schrieb:
>> Der Innenwiderstand einer Spannungsquelle fällt wahrscheinlich nicht in
>> deine Vorstellung von geeigneten Vorwiderstand?
>
> bei Dir hilft nur learning bei doing. Deshalb solltest Du andere nicht
> mit Fragen belästigen wenn dich die Antworten nicht interessieren.

Mich interessieren die Antworten sehr, doch Aussagen wie "das macht man 
einfach nicht" sind halt wenig aussagekräftig.

@timm-thaler:
Du erwähntest die LED Kennlinie, unterstützt die nicht mein Vorhaben? 
Bei einer bestimmten Spannung, kann nur ein gewisser Strom fließen, der 
widerstand ist nicht einfach plötzlich null. Bei Strömen in der benutzen 
Größenordnung kommt es doch auch nicht zu einer plötzlichen Erwärmung 
von hunderten Kelvin.

Till S. schrieb:

> Weshalb gehen denn LED´s bei zu hohen Strömen kaputt?
> Du tätigst Aussagen ohne sie zu begründen,

Das Bauelemente durch zu hohe Ströme kaputtgehen braucht man nicht
zu begründen. Das sagt einem schon der gesunde Menschenverstand.

Till S. schrieb:
>
> Mich interessieren die Antworten sehr, doch Aussagen wie "das macht man
> einfach nicht" sind halt wenig aussagekräftig.
>
> @timm-thaler:
> Du erwähntest die LED Kennlinie, unterstützt die nicht mein Vorhaben?
> Bei einer bestimmten Spannung, kann nur ein gewisser Strom fließen, der
> widerstand ist nicht einfach plötzlich null. Bei Strömen in der benutzen
> Größenordnung kommt es doch auch nicht zu einer plötzlichen Erwärmung
> von hunderten Kelvin.

Vielleicht hilft es, wenn ich meine erste Erfahrung mit einer LED zum
besten gebe, was allerdings schon mehrere Jahre zurückliegt.
Angeschlossen an ein Labornetzteil; natürlich Strombegrenzung vergessen

0,5V - nix
1,5V - nix
2,5V - nix
3,5V - blitz

Anhand der Kennlinie im Bild sieht man sofort, warum.
- Unter 2,5V ist der Widerstand (fast) unendlich
- Und bei 3,5V ist der Widerstand plötzlich null.
Geht doch.