Zwischen MOSFET-Gate und uC ein Widerstand?

Bei jedem umschalten des Signals wird der Kondensator im Mosfet deinen 
Mikrocontroller Ausgang für einen Moment kurzschliessen.

AVR vertragen das dauerhaft an 4 Pins. Bei mehr Pins solltest du 100 Ohm 
Widerstände zur Strombegrenzung  dazwischen schalten.

Hast du dich vergewissert, dass der Transistor unter allen 
Betriebsbedingungen und Materialstreuungen mit 3,3 bzw. 5V auskommt?

Rob schrieb:
> Brauch ich da ein Vorwiderstand am Gate?

Ja, immer! Der FET hat eine Gatekapazität, der Lade- und Entladestrom 
muss begrenzt werden! Der Strom sollte natürlich so hoch wie möglich 
sein, damit schnell geschaltet werden kann. Sieh mal einen Widerstand 
von so 47R vor.

Gruss Chregu

Stefanus F. schrieb:
> Hast du dich vergewissert, dass der Transistor unter allen
> Betriebsbedingungen und Materialstreuungen mit 3,3 bzw. 5V auskommt?

Was soll die Frage?
Der Typ vom MOSFET ist angegeben (IRLML6244) und die Betriebsbedingungen 
auch. Guck doch selber erstmal ins Datenblatt, bevor du Zweifel äußerst.

Rob schrieb:
> In wieweit ist diese Schaltung ok?

R2 kannst du gerne auch einen Faktor 10 größer machen.

my2ct schrieb:
> Guck doch selber erstmal ins Datenblatt, bevor du Zweifel äußerst.

Ich bin doch nicht sein Sekretär

Stefanus F. schrieb:
> my2ct schrieb:
>> Guck doch selber erstmal ins Datenblatt, bevor du Zweifel äußerst.
>
> Ich bin doch nicht sein Sekretär

@Stefanus F., genau, er ist selber schuld wenn du antwortest.

Man kann es nicht allen Recht machen. Entweder bin ich Faul oder habe 
ein Helfersyndrom. Irgendwas ist immer. Dann bin ich heute halt mal 
faul. Es ist Wochenende!

Falk B. schrieb:
> Wenn der MOSFET ein Logic Level Typ ist, ist das OK.

Warum sollte der MOSFET kein LL-Typ sein. Du kannst doch auch 
Datenblätter lesen.

Sind die LML von IR nicht ALLE LL?

Framulestigo schrieb:
> Sind die LML von IR nicht ALLE LL?

Ja, mehr oder weniger. Nicht alle eignen sich für 3V.

Falk B. schrieb:
> Aber Hauptsache mal wieder
> einen sinnlosen Kommentar abgegeben, nicht wahr?

Schwerer Verstoss gegen die Regeln! Sinnlose Kommentare sind ja deine 
penetrante Aufgabe.

Rob schrieb:
> Brauch ich da ein Vorwiderstand am Gate? Brauch ich MOSFET-Treiber?

Weder noch. Aber besorge dir Dioden, die schneller schalten. UF4004, 
BA158, ..., falls mal höhere Schaltfrequenzen notwendig sind.

Da das Gate zu einem Stecker führt (lösbare Verbindung), würde ich 
Schutzmaßnahmen  in den Vordergrund stellen.

- 1 bis 10kOhm Schutzwiderstand zwischen Stecker und Gate (reduziert 
auch Fankensteilheit)
- eine Diode in SMD mit der Kathode an +12 Volt Spannungsversorgung, 
Anode an Gate
- eine Diode in SMD mit der Kathode ans Gate und mit der Anode an GND.

Dadurch wird die Eingangsspannung  auf -0,7 bis +12,7V begrenzt. Das 
Gate ist vor ESD am Stecker geschützt.

Wer noch eine definierte Abschaltung des Motor bei abgezogenem Kabel 
garantieren will, der kann noch 100k bis 1M zwischen Steckerspin und GND 
hinzu fügen.

GEKU schrieb:
> 1 bis 10kOhm Schutzwiderstand zwischen Stecker und Gate (reduziert
> auch Fankensteilheit)

Und sorgt dafür, dass der Transistor im betrieb schön heiß wird. 10kΩ 
ist sicher zu viel.

> eine Diode in SMD mit der Kathode an +12 Volt Spannungsversorgung
> eine Diode in SMD mit der Kathode ans Gate und mit der Anode an GND.

Nützt gar nichts, wenn da keine 12V angeschlossen sind. Du wolltest doch 
den offenen Stromkreis schützen. Also wenn schon, dann das Gate mit 
Zenerdiode.

my3ct schrieb:
> Weder noch.

Natürlich können die nötig sein.
Wenn auch die Ausgangsstufen den Strom selber begrenzen, dann doch auf 
Werte, die immer noch recht hoch sind.
Bei AVRs mögen das irgendwo bei 40mA bis 50mA sein.
Im schlimmsten Fall schalten die 8 Stufen gleichzeitig.
Das zerrt dann derbe an der Versorgung.

Da ist dann für viele AVR, von der Gesamtstromaufnahme her, die 
Todesgrenze erreicht.
Eine evtl. nötige ADC oder AC Verwendung, wird dadurch auch störend 
beeinflusst.

Arduino Fanboy D. schrieb:
> Da ist dann für viele AVR, von der Gesamtstromaufnahme her, die
> Todesgrenze erreicht.

Ein kurzer Peak von 250mA killt den AVR nicht. Aber innerhalb des IC 
treten dabei erheblich Schwankungen der Versorgungsspannung auf, so dass 
man mit Fehlfunktionen rechnen muss.

Deswegen schrieb ich, dass man das mit bis zu 4 Transistoren so machen 
kann. Von mehr würde ich abraten. Bei der genannten Frequenz tun die 
100Ω Widerstand dem Transistor noch nicht weh. Er wird immer noch 
schnell genug schalten.

Rob schrieb:
> Hallo,
>
> da ich gerne eine 8ch MOSFET Platine herstellen möchte, muss alles
> akribisch genau stimmen.

Wenn ich solche Schaltpläne sehe dann ahne ich schon was da
noch alles kommt ... wenn die Platine erst mal da ist.

Nur soviel in Kürze: bei hohen Strömen die in der Nähe
des Controllers fliessen ist es extrem wichtig die richtige
Masse- und Vcc-Führung zu wählen. Die Annahme dass eine
Leitung von A nach B (wie es oft auf Steckbrettern zu sehen
ist) Null Ohm hat ist dabei nicht mehr korrekt.

Lass dir dein Layout hier (oder an anderer kompetenter
Stelle) kommentieren und korrigieren oder du wirst
Schiffbruch erleiden. Nein, eigentlich musst du schon
beim (kompletten) Schaltplan hier anfangen ....

Stefanus F. schrieb:
> Nützt gar nichts, wenn da keine 12V angeschlossen sind. Du wolltest doch
> den offenen Stromkreis schützen. Also wenn schon, dann das Gate mit
> Zenerdiode.

Zumindest ist über die Spannungsversorgung das Gate mit Source und Drain 
verbunden. Ein eventueller Elko zwischen *12 und GND hat zusätzlich eine 
dämpfende Wirkung.

Stefanus F. schrieb:
> Und sorgt dafür, dass der Transistor im betrieb schön heiß wird. 10kΩ
> ist sicher zu viel.

Die entscheidende Frage ist ob der Motor über den FET nur EIN/AUS 
geschaltet wird oder PWM im Spiel ist.

GEKU schrieb:
> Die entscheidende Frage ist ob der Motor über den FET nur EIN/AUS
> geschaltet wird oder PWM im Spiel ist.

Rob schrieb:
> Ansteuern werden Motoren mit PWM 500Hz-1000Hz.

Falk B. schrieb:
> my2ct schrieb:
>> Falk B. schrieb:
>>> Wenn der MOSFET ein Logic Level Typ ist, ist das OK.
>>
>> Warum sollte der MOSFET kein LL-Typ sein. Du kannst doch auch
>> Datenblätter lesen.

Sorry, dann habe ich mich da wohl vertan.

> Das kann man, aber nicht in diesem Diagramm. Bei welcher U_GS ein
> sicheres Schalten GARANTIERT wird, steht bei R_DS_ON.
>

Und was entnimmst du dort für z.B. 2.3V U_GS?
Da stehst du mit deinen spärlichen Garantiewerten ganz schnell auf dem 
Schlauch, musst doch in irgendein Diagramm gucken und Brain1.0 
freischalten.

Aus den paar spärlichen R_DS_on Werten kannst du sehr gut entnehmen, 
dass die Maximalwerte von den typischen Werte hier nicht mehr als 35% 
abweichen. Streuung der Parameter in dieser Größenordnung muss man 
natürlich berücksichtigen, wenn man das I_DS - U_DS Diagramm benutzt.

Also ein bisschen verwirrt bin ich schon. 8 MOSFET (Später wollte ich 
sogar noch mehr) wird für Arduino wohl problematisch, so wie ihr 
beschreibt?

Hallo Michael B. (laberkopp) , danke für diese Schaltung, das schützt 
also vor Überspannung. Aber kann Arduino 8 bis 24 Stück dieser Schaltung 
steuern oder wird es Probleme geben wie andere Leute es beschreiben? Ich 
denke evtl an Oktokoppler. (andere MOSFET-Boards nehmen Oktokoppler)

>                  Ausgang  ----+--|>|--+----+-- +12V
>                               |       |    |
> Eingang --1k--+------+---+---|I       |    |
>               |      |   |    |S    47uF SMBJ12A
>               |      |   >|---+       |    |
>           BZT52C6V8 100k |E   |       |    |
>               |      |   |   0R18     |    |
>               |      |   |    |       |    |
> Masse --------+------+---+----+-------+----+---
> denn der MOSFET stirbt dann bei Kurzschluss an Überhitzung. Also braucht
> man einen geschützten MOSFET (smart low side switch) wie NCV8403

Ich muss möglichst drahtverlötete Teile nehmen, da pick&place Aufträge 
mir noch zu teuer sind. Der SOT23 für den MOSFET ist die Ausnahme, da 
drahtverlötete dieser Art wohl nicht gibt. Ich will das Layout 
erweitern, so dass man statt SOT23 auch TO220 nehmen kann. Die Pads 
sollen dann dafür vorhanden sein.

Deshalb:
Statt SMBJ12A nehme ich UF4004 den my3ct (Gast) hier vorschlägt.
Statt BZT52C6V8 nehme ich BZX55C


Also wie ist das jetzt mit 8-24fach Steuerung? Nehme ich (smart low side 
switch) MOSFET oder geht es auch mit Oktokoppler?

Hier nochmal Schaltplan-Aktualisierung zum weiterdiskutieren.

Die fertige Schaltung stelle ich gerne euch zur Verfügung

Zur Schaltung circ2.jpg:

Die Zenerdioden sind in Durchlassrichtung gepolt.
Bei 0,7V werden die FET's nicht durchschalten!

Vielleicht  ist es besser die Zenerdioden in Richtung Gate zu 
verschieben, dann sind auch die Zenerdioden geschützt.

Man könnte auch die Gatewiderstände  zwischen Gate und Pulldown setzen.
Dann bildet es keinen, die Gatespannung senkenden, Spannungsteiler.

OK, hier, bei 1:100 macht das nicht all zu viel aus....

Michael B. schrieb:
> Rob schrieb:
>> Aber kann Arduino 8 bis 24 Stück dieser Schaltung steuern
>
> Na ja, 8 schon, für 24 hat der normale Arduino zu wenig Ausgänge.
>

Arduino Mega 2560 oder PCA9685 (25mA pro output wenn ich mich besinne) 
kann dann angeschlossen werden

>> oder wird es Probleme geben wie andere Leute es beschreiben?
>
> Nun, natürlich muss die Plastine ordentlich layoutet sein, also die
> hohen über Masse (Source) der MOSFET fliessenden Ströme beachten und
> über einen Sternpunkt führen, aber dann geht das schon, ganz ohne
> Optokoppler, die zunächst mal das Problem nicht lösen, auch Optokoppler
> funktionieren nur sinnvoll, wenn das Layout der Platine passt (siehe die
> vermurksten  Optokoppler+Relais Platinen der Chinesen)

Ich werde es versuchen

>
>> Ich muss möglichst drahtverlötete Teile nehmen
>
> Wie kommst du dann auf IRLML6244. Warum nicht VN3205N3-G

http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/vn3205.pdf
Ist sicherlich ein interessanter Bauteil, allerdings schaltet der bei 3V 
nicht richtig durch? Und Rdson ist auch höher

>
>> Statt SMBJ12A nehme ich UF4004 den my3ct (Gast) hier vorschlägt.
>
> Mit 400V zwar deutlich übertrieben, aber was soll's.
>
>> Statt BZT52C6V8 nehme ich BZX55C
>
> Sollte man richtig rum einbauen.
>

OK

>>Vielleicht  ist es besser die Zenerdioden in Richtung Gate zu
>> verschieben, dann sind auch die Zenerdioden geschützt.

Ok


Und eine Frage: Reicht nicht 1 einziger Kondensator für alle 8 
Schaltungen aus? Müssten es nicht dann so um die 370uF sein ?

Rob schrieb:
> Ich muss möglichst drahtverlötete Teile nehmen, da pick&place Aufträge
> mir noch zu teuer sind. Der SOT23 für den MOSFET ist die Ausnahme, da
> drahtverlötete dieser Art wohl nicht gibt. Ich will das Layout
> erweitern, so dass man statt SOT23 auch TO220 nehmen kann. Die Pads
> sollen dann dafür vorhanden sein.

Vielleicht solltest du über deinen Schatten springen und SMD verwenden.
Dann kannst du dir Verrenkungen für Alternativbestückung SMT/THT sparen.
Für Einzelstücke kannst du SMD genauso auch von Hand verlöten. Bauteile 
mit exposed Pad solltest du vielleicht erstmal vermeiden oder vom 
Standardlayout abweichen (großes Zentralloch).
Dann entstehen dir durch SMD keine Extrakosten.

Rob schrieb:
> Arduino Mega 2560 oder PCA9685 (25mA pro output wenn ich mich besinne)
> kann dann angeschlossen werden

Wenn du dir die ganzen speziellen Schaltungsvorschläge sparen willst, 
dann nimm pro Kanal einen fertigen Highside-Switch. Für 1,5 A reicht 
beispielsweise ein BTS462. Alle Schutzfunktionen sind da schon 
enthalten.
Für kleinere Ströme ginge auch ein BSP452. Im Viererpack gibt es VN340.

Rob schrieb:
> Und eine Frage: Reicht nicht 1 einziger Kondensator für alle 8
> Schaltungen aus? Müssten es nicht dann so um die 370uF sein ?

Wenn Du Motore betreiben willst, kann der Elko nicht dick genug sein. 
>=4700µF als Richtwert. Was soll der Geiz?

https://de.aliexpress.com/item/IC-new-original-VN340-VN340SP-VN340SP-TR-HSOP10-Free-Shipping/32610983976.html 
ganz schön billig.

Na super, warum nicht gleich so ?

Ich werde wohl drei verschiedene Schaltpläne erstellen. Aber erst mal 
das Klassische fertig machen und dann layouten, damit ich was dazu 
lerne.

> Achtung. Wenn deine "12V" in Wirklichkeit Autobatterie-12V sind, passt
> dieser Schutz nicht.
> Bei einem Kurzschluss des Ausgangs nach plus geht der MOSFET trotzdem
> kaputt, also richtig geschützt ist diese Schaltung noch nicht. Auch ein
> Überstromschutz mit BC847 hilft da wenig:
> RF302
>                  Ausgang  ----+--|>|--+----+-- +12V
>                               |       |    |
> Eingang --1k--+------+---+---|I       |    |
>               |      |   |    |S    47uF SMBJ12A
>               |      |   >|---+       |    |
>           BZT52C6V8 100k |E   |       |    |
>               |      |   |   0R18     |    |
>               |      |   |    |       |    |
> Masse --------+------+---+----+-------+----+---
> denn der MOSFET stirbt dann bei Kurzschluss an Überhitzung. Also braucht
> man einen geschützten MOSFET (smart low side switch) wie NCV8403


Ich kann schlecht aus diesen Buchstabenschaltplan lesen.

Was symbolisiert das da?

|
>|---
|E


Und 0R18 ist ein Hochlast 3W Wiederstand?

Achso das soll BC847 Transistor sein.

Ich glaube jetzt verstehe ich: den IRLML6244 durch MNCV8403 ersetzen für 
Überstromschutz

Also diese hier:

NCV8403 - Self-Protected Low Side Driver with Temperature and Current 
Limit

BSP452 - Smart High-Side Power Switch

BTS462T - Smart High-Side Power Switch

VN340 - Quad high-side smart power solid-state relay

Damit habe ich noch nie befasst.


Sind das quasi die Weiterentwicklung der MOSFETs?

Gibt es eine zusammengestellte Liste davon ?

Rob schrieb:
> Sind das quasi die Weiterentwicklung der MOSFETs?

Eher Marktnischenfüller der Siemens Halbleitersparte (oder wie auch 
immer die gerade heißen) für Leute, die das mit einem normalen MOSFET 
nicht hin bekommen.
Second Source Lieferanten dürfte da ein echtes Problem sein - im 
Hobbybereich ist das natürlich eher egal.

p.s.
Rob schrieb:
> BSP452 - Smart High-Side Power Switch
> BTS462T - Smart High-Side Power Switch

Ich sehe halt dass die eingebaute Temperatursensor zum Abschalten haben. 
Was ich sehr nützlich finde.

>> Second Source Lieferanten dürfte da ein echtes Problem sein

Du meinst also wenn diese Teile nicht mehr gibt, dann ist die Gefahr 
groß dass es keine bauähnlichen Teile eines anderen Hersteller gibt?

Rob schrieb:
> Du meinst also wenn diese Teile nicht mehr gibt, dann ist die Gefahr
> groß dass es keine bauähnlichen Teile eines anderen Hersteller gibt?

Auch schon vorher, falls der eine mal Lieferschwierigkeiten hat und 
bevorzugt seine Großkunden beliefert ;-)

my2ct schrieb:
>
> Eher Marktnischenfüller der Siemens Halbleitersparte (oder wie auch
> immer die gerade heißen) für Leute, die das mit einem normalen MOSFET
> nicht hin bekommen.
> Second Source Lieferanten dürfte da ein echtes Problem sein - im
> Hobbybereich ist das natürlich eher egal.

Erstens sollte man den Firmennamen Infineon schon kennen wenn man so 
großspurig auftritt und zweitens stellen die das ganz bestimmt nicht für 
Bastler im Hobbykeller her. Die enthaltenen Schutzmaßnahmen und noch 
mehr bekommst du nicht auf diese Fläche vereint. Außerdem sollte man 
erfreut sein wenn man als Bastler sowas nutzen kann.

Schaltung so ok? 4 weitere Channels passen leider nicht rein auf dem 
Bildschirm.

Das ganze ist jetzt also nicht 100% geschützt? Autobatterie gefährlich?


Wenn ich jetzt IRLML6244 durch Self-Protected MOSFET ersetze, brauche 
ich dann noch BZX55C und 1K-Widerstände?



Gibt es noch einen weiteren Unterschied ausser Spannung beim Vergleich 
zwischen UF4001 und UF4004 ?

Die 1k wäre mir zu groß.
Wenn du die fertigen Bausteine verwendest musste nichts extern 
ranbasteln. Das ist ja genau der Sinn der ICs.

Die Anbauteile würde ich nur auf dem Layout vorsehen, aber nicht 
bestücken. Wenn die fertigen Bausteine nicht mehr hergestellt werden, 
hat man immer noch die Möglichkeit das Layout für konventionelle 
MOSFET's einzusetzen!

Rob schrieb:
> brauche ich dann noch BZX55C und 1K-Widerstände?

Technische Daten und Beispielschaltungen findest du im zugehörigen 
Datenblatt.

kopfkratz Also hier in diesem Datenblatt zum Beispiel meinst du jetzt 
Rin min ? Dass da ein mindestwiderstand 10 ohm hin muss ? Also nehme ich 
100 ohm

https://www.st.com/resource/en/datasheet/cd00002219.pdf
Unter Figure 2 ist das so ein Beispielschaltung ?


Ist halt alles nicht so aussagekräftig

Stromberg B. schrieb:
> Die Anbauteile würde ich nur auf dem Layout vorsehen, aber nicht
> bestücken. Wenn die fertigen Bausteine nicht mehr hergestellt werden,
> hat man immer noch die Möglichkeit das Layout für konventionelle
> MOSFET's einzusetzen!

Ja so würd ich machen

Rob schrieb:
> Das ganze ist jetzt also nicht 100% geschützt? Autobatterie gefährlich?

Mit einer Autobatterie kann man im Kurzschlußfall die FET von der 
Platine springen lassen.
Wenn dir highside Schalter nicht gefallen,dann nimm doch lowside 
Schalter. Den BSP76 bekommt man selbst bei Reichelt für wenig Geld. 
https://www.reichelt.de/mosfet-n-ch-sot-223-42-v-1-8-a-3-8-w-bsp-76-e6433-inf-p216855.html?&trstct=pos_0

my2ct schrieb:
> Eher Marktnischenfüller der Siemens Halbleitersparte (oder wie auch
> immer die gerade heißen) für Leute, die das mit einem normalen MOSFET
> nicht hin bekommen.

So ein Blödsinn!

Michael B. schrieb:
> und verhindert grosse Strompeaks vom uC.

Wenn damit Motoren geschaltet werden, ist das eher kein Drama, da deren 
Induktivität selber den Einschaltstrom begrenzt. Da könnte sich der 
große Gate Widerstand hinderlich auswirken, wenig Drehmoment bei kurzen 
Pulsen.

Rob schrieb:
> Schaltung so ok?

Nein.

Also mal was zum Merken:

Einen Leistungs-FET mit ausreichend niedriger Schwellspannung kann man 
zwar direkt aus einem Logik-Pin heraus ansteuern, dabei sollte man einen 
Widerstand in die Leitung legen, der die auftretende Stromspitze wegen 
Umladung der Gatekapaztät und der Miller-Kapazität (unfreiwillige 
Gegenkopplung) wegnimmt - aber sowas ist nur für langsame Vorgänge 
geeignet. Und langsam ist alles, was den FET in den Umschaltphasen nicht 
wirklich aufheizt.

Wenn du hingegen PWM machen willst, dann gönne dir einen Gatetreiber-IC. 
Sowas wie den TC4420/TC4429. Die kannst du mit Logik ansteuern und sie 
werden das Gate deines FET's sauber und zuverlässig schalten. Obendrein 
sind diese IC's klein, nur SO8, also passen sie ganz gewiß auch auf 
deine Leiterplatte. R1, R2, D1 und Konsorten kannst du hingegen einfach 
weglassen.

Allerdings solltest du jedem Gatetreiber einen ordentlichen 
SMD-Keramik-Kondensator von 4.7..22µF direkt an seine Versorgungspins 
löten, damit die den Strom für's Umschalten liefern können. Sowas gibt's 
eigentlich billig in 1206 oder 1210. Elkos an dieser Stelle sind 
sinnlos.

W.S.

Das wird jetzt ein bißchen schwierig für mich, weil die Komplexität 
zunimmt. Ich müsste erst mal als Experimentierboard versuchen. Anhang 
Bild: Die ersten Gestaltungsversuche eines PCB-Layouts, wollte das so 
layouten dass man entweder SOT-23, TO220, TO-252/DPAK oder 
drahtverlötete Bausteine drauflöten kann. Meine Frage: Diese TO-252/DPAK 
haben ein rießiges Pad, kann man überhaupt so großflächtig gescheit mit 
der Hand drauflöten? (Und irgendwie hässlich ist das schon weil das viel 
Platz wegnimmt, vielleicht sollte ich es weglassen?)

W.S. schrieb:
> Nein.
>
> Also mal was zum Merken:
>
> Einen Leistungs-FET mit ausreichend niedriger Schwellspannung kann man
> zwar direkt aus einem Logik-Pin heraus ansteuern, dabei sollte man einen
> Widerstand in die Leitung legen, der die auftretende Stromspitze wegen
> Umladung der Gatekapaztät und der Miller-Kapazität (unfreiwillige
> Gegenkopplung) wegnimmt - aber sowas ist nur für langsame Vorgänge
> geeignet. Und langsam ist alles, was den FET in den Umschaltphasen nicht
> wirklich aufheizt.
>

Die Frage ist mit welcher Frequenz die MOSFET dann aufheizen würden? 
Ziel ist ja 500Hz bis 1khz. Wäre das schon problematisch? Hier habe ich 
keinen blaßen Schimmer wie ich das ausrechnen soll. Oder gibt es fertige 
Schaltungen die funktioniert haben? Im Internet gibt es zig Beispiel 
doch bei jeder Schaltung ist das irgendwie anders.



> Wenn du hingegen PWM machen willst, dann gönne dir einen Gatetreiber-IC.
> Sowas wie den TC4420/TC4429. Die kannst du mit Logik ansteuern und sie
> werden das Gate deines FET's sauber und zuverlässig schalten. Obendrein
> sind diese IC's klein, nur SO8, also passen sie ganz gewiß auch auf
> deine Leiterplatte. R1, R2, D1 und Konsorten kannst du hingegen einfach
> weglassen.
>

Zum Beispiel hier hat einer so gelöst:

http://acdc.foxylab.com/sites/default/files/foxyPIv2_drv_4.png

Allerdings hat er da noch Oktokopter hinzugefügt. Danach habe ich ganz 
oben schon gefragt.

> Allerdings solltest du jedem Gatetreiber einen ordentlichen
> SMD-Keramik-Kondensator von 4.7..22µF direkt an seine Versorgungspins
> löten, damit die den Strom für's Umschalten liefern können. Sowas gibt's
> eigentlich billig in 1206 oder 1210. Elkos an dieser Stelle sind
> sinnlos.
>
> W.S.

Wie gesagt ich müsste das am besten als Experimentierboard layouten so 
dass man alles mögliche drauflöten kann. Zwar kann man gleich Breakboard 
hernehmen, doch eine richtige Prototypenplatine ist für mich anders.

Michael B. schrieb:
> Richtig. Bei nur 20V MOSFETs überlebt die Schaltung dir Testimpulse im
> Auto nicht.
>
> http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23
>

Also, jetzt checke ich erst. Also nicht die Autobatterie an sich sondern 
beim Motorstarten.

Bevor du Universalplatinen gestaltest solltest du mit den jeweiligen 
Bauteilen erst einige praktische Erfahrung sammeln. Dass wäre für dich 
auch klar, wann wie viel Kühlung notwendig ist.

Universalplatinen von Anfängern sind fast immer ein Schuss in den Ofen. 
Spiele erstmal mit den Bauteilen, baue irgendwas harmloses auf 
Lochraster auf, wo nichts schlimmes passiert, wenn es abfackelt.

Naja irgendwo muss ich mal auf die nächste Ebene steigen. Erfahrungen 
mit einzelnen Bauteilen habe ich bereits. Bisher funktionierten die 
Schaltungen mit MOSFETs auch. Da habe ich Logic Level MOSFETs einfach 
nur direkt angeschlossen mit Widerstand. Das wars dann auch. Diese 
Schaltungen funktionierten nonstop bis heute noch. Bisher fehlen mir nur 
die Erfahrungen mit 8 MOSFETs gleichzeitig steuern.

10 Stück Universalplatinen würden nur 2 Dollar aus China kosten. Da ist 
es egal wenn was abfackelt.

Ich hole mir jetzt noch ein Labornetzteil von Rigol. Dann kann ich 
zusammen mit Frequenzgenerator und Oszilloskop MOSFETs bis an den 
Grenzen testen.

Rob schrieb:
> Bisher funktionierten die
> Schaltungen mit MOSFETs auch.

Es liegt der Verdacht nahe dass du dies nicht gelesen hast.

Schaltungs Berater schrieb:
> Wenn ich solche Schaltpläne sehe dann ahne ich schon was da
> noch alles kommt ... wenn die Platine erst mal da ist.
>
> Nur soviel in Kürze: bei hohen Strömen die in der Nähe
> des Controllers fliessen ist es extrem wichtig die richtige
> Masse- und Vcc-Führung zu wählen. Die Annahme dass eine
> Leitung von A nach B (wie es oft auf Steckbrettern zu sehen
> ist) Null Ohm hat ist dabei nicht mehr korrekt.
>
> Lass dir dein Layout hier (oder an anderer kompetenter
> Stelle) kommentieren und korrigieren oder du wirst
> Schiffbruch erleiden. Nein, eigentlich musst du schon
> beim (kompletten) Schaltplan hier anfangen ....

Rob schrieb:
> Das wird jetzt ein bißchen schwierig für mich, weil die Komplexität
> zunimmt.
Die Komplexitätszunahme ist die Folge wenn sich W.S. keinen 
Elektronikkurs gönnen mag, um den Widerstand den man für W.S."in die 
Leitung legen"[sic!] soll berechnen zu können.

Der FET verhält sich praktisch wie ein Kondensator("capacitive 
loaded")(grob max.1nF):
Datenblatt AVR
--> Typical Characteristics
  --> The current drawn from capacitive loaded pins may be estimated 
(for one pin) as CL*VCC*f where CL = load capacitance[_1nF_], VCC = 
operating voltage[_5V_] and f = average switching frequency of I/O 
pin[_"-1000Hz"_]
   --> 5mA
5mA << 20mA
    --> R<<0
     --> passendster erhältliche R:0 Ohm
Mit dem 'Einlegen eines Widerstands in die Leitung' (technisch eine 
Serienschaltung zum Innenwiderstand des Treibers) würde der man der dem 
W.S. Memory ("was zu merken") folgt einfach den FET langsamer 
ansteuern/die Umschaltphasen verlängern und dadurch unnötig hohe 
Schaltverluste generieren(in Schwurbel:mehr "aufheizen"). Beim AVR 
ergäben 50 zusätzlich 'in die Leitung gelegte' Ohm grob eine 
Verdoppelung der Schaltverluste.

Rob schrieb:
> Die Frage ist mit welcher Frequenz die MOSFET dann aufheizen würden?
> Ziel ist ja 500Hz bis 1khz. Wäre das schon problematisch?
Nein. Die Memory-Funktion, die bei W.S. ausgeben hat als W.S. 0 Fehler 
in deiner Schaltung nennen konnte, hat als Folgefehler neben der 
Verwechslung von Ja und Nein noch Definitionen wie "langsam ist alles, 
was den FET in den Umschaltphasen nicht wirklich aufheizt" ausgeben 
während in der technischen Elektronik: alles zu langsam (durch zu 
hohen Widerstand bzw. zu niedrige Spannung) wäre was den FET in den 
Umschaltphasen 'aufheizt' ---- >  du kannst dir eine 
Komplexitätsreduzierung gönnen wenn du einfach das Wort Nein in Ja 
korrigierst. Falk u.a. die Werte berechnen konnten haben das Wort 
schließlich auch richtig geschrieben.

NB.: W.S. hängt schon etwas länger an der Problematik:
Vor einigen Monaten hat ein Fragesteller unter dem Pseudonym MOSFET 
bereits das Wichtigste verstanden und konnte dadurch ein konkretes 
Schaltungsbeispiel zum TPL5110:
https://lowpowerlab.com/shop/image/cache/data/TPL5110/Schematic-500x375.png
hinterfragen. (Beitrag "Wann Widerstand vor MOSFET Gate?")
- der TPL5110 hat einen schwachen' Treiber (R>>1k)
- der Widerstand im verlinkten Beispiel könnte sinnvoll sei, da 
lowpowerlab keinen Kondensator verwendet, allerdings gibt es auch eine 
Version ohne Widerstand
- TI(Datenblatt zum TPL5110):"keeping the trace length between the 
TPL5110 and the gate of the MOSFET short to reduce the parasitic 
capacitance."
W.S. hat bis heute nicht das Wichtigste verstanden, um das konkrete 
Beispiel zu beantworten, sondern berichtet sein man würde den Widerstand 
benutzen wenn das Gate von einem schwachen Treiber geschaltet werden 
soll bspw. einem Portpin des µC von MOSFET.
Beitrag "Re: Wann Widerstand vor MOSFET Gate?"

Der man von W.S. kennt den µC von MOSFET einfach besser als konkrete 
Beispiele und solange das so bleibt wird W.S. wahrscheinlich beim 
unhöflichen Kommandieren bleiben müssen, weil er sich nichts selber 
gönnt.

Hallo,

ich habe jetzt Zeit nehmen können und an Platinenlayout gearbeitet trotz 
fehlender Kenntnisse. Hier erst mal die Screenshots. Das ist zwar nicht 
ganz fertig, es hat noch Schönheitsfehler, aber wird dieses Layout 
bewähren oder wird die Platine eher abrauchen so wie manche hier 
schreiben?

Die MOSFETs sind zwar falschrum, weil man so kein Kühlkörper dranmachen 
kann, aber es geht erst mal um die Leiterbahnen. Welche MOSFET, 
Widerstände, Dioden da reinkommen ist erst mal egal. Es ist ein 
Experimentierboard. Die dicken VIAs, da kommen Stromkabel direkt in die 
dicke Leiterbahnen verlötet.

Rob schrieb:
> wird dieses Layout bewähren

Da deine UF4004 für maximal 1A geschalteten Strom sprechen, reicht die 
Leiterbahnbreite für 8A in Summe dicke aus.

Die quergestellten Anschlussklemmen sind merkwürdig, aber du weisst 
sicher was das soll.

Ja die quergestellten Anschlussklemmen sind nicht so gut. Werde sie 90° 
drehen. Es gibt halt diese Steck-Anschlussklemmen...

Der Elektro-Kondensator ist auch am falschen Platz ...

Diese +12V Leiterbahn ist sowohl vorder- und Rückseite. Die Masse ist in 
der Mitte breitflächig angelegt.

Gibt es irgendwo eine Tabelle zwischen Leiterbahndicke und max. 
Stromdurchfluss ?

Es gibt noch die Top- und BottomPasteMaskLayer, die könnte ich noch 
anlegen, dann könnte ich mit Lötzinn nachträglich die Leiterbahnen 
verdickern. Dann könnte da noch mehr Strom durchfliessen

Michael B. schrieb:
> der wohl "deutlich aufheizt" statt "nicht wirklich aufheizt" heissen
> sollte, ist zwar das Geschriebene nicht wirklich falsch, aber eben nicht
> unbedingt richtig. 4.5kHz ist keine PWM Geschwindigkeit, die einen
> Gate-Treiber erfordert, da reden wir bei 100kHz oder 1MHz nochmal
> drüber.

nomen est omen? Ja, sieht so aus.

4.5 kHz können durchaus eine erhebliche PWM-Geschwindigkeit sein. Es 
kommt eben immer auf die Anwendung drauf an. Bei den Hybrid-Treibern von 
Mitsubishi, die ich für Motor-Umrichter verbaue, ist bei etwa 9 kHz an 
PWM-Frequenz Schluß. Aber da fließen auch ein paar Ampere bei 
gleichgerichteten 230 Volt und sooo schnell sind die IGBT's auch nicht.

Am anderen Ende der Skale ist der SOT23-FET als Noiseblanker im NF-Trakt 
des Radios, den man getrost direkt per 1k Widerstand aus einem Portpin 
antreiben kann.

W.S.

Hmm, ok das Design ist noch nicht ganz so gut, aber es ist meine erste 
Platine.

Trotzdem sieht das auf der Rückseite etwas merkwürdig. Vielleicht 
Grafikfehler. (EasyEDA) Kann man das so beauftragen an JLCPCB ?

Beim Füllen von Kupferflächen werden solche Kreuze an Lötstellen 
generiert. Warum ist das so? Für ein besseres erkennen oder damit die 
Elektroden besser fliessen?

Rob schrieb:
> Beim Füllen von Kupferflächen werden solche Kreuze an Lötstellen
> generiert. Warum ist das so?

Damit du keinen "100Watt" Lötkolben brauchst zum löten. Die kleinen 
Dinger sorgen dafür, dass die Wäreme nicht so schnell abfliesst. lässt 
sich aber auch abschalten. manchmal ist das nicht erwünscht. Gerade, 
wenn hohe Ströme fliessen sollen, oder man eben einen potenten Lötkolben 
zur Hand hat.

Rob schrieb:
> Beim Füllen von Kupferflächen werden solche Kreuze an Lötstellen
> generiert. Warum ist das so?

Damit man dort besser löten kann. Wenn das Lötauge komplett mit der 
großen Fläche verbunden ist, leitet diese die Wärme vom Lötkolben weg. 
Dann brauchst zum Löten 100 Watt.

die Platinen sind angekommen. Die sehen ganz gut aus. Ich kann mich für
SOT-23 oder TO220 MOSFET entscheiden. Die PWM-Steuerung mit MOSFET
funktioniert sofort. Leider funktionieren die LEDs nicht (die leuchten
immer), da hab ich wohl die Leiterbahnen dafür falsch verlegt. Siehe
Bilder. Kann im zweiten Bild die Lösung sein ?

Ziel ist, je höher die %-Duty (schneller die Motoren drehen), desto
heller leuchten die LEDs

Rob schrieb:
> Kann im zweiten Bild die Lösung sein ?

Ja.

ok funktioniert. hat zwar verbesserungswürdigkeiten aber im ganzen 
funktioniert das

Wenn ich 20A Ströme schalten will, welche müssen die Freilaufdioden dann 
auch 20A haben?

Rob schrieb:
> Wenn ich 20A Ströme schalten will, welche müssen die Freilaufdioden dann
> auch 20A haben?

Damit bist du auf der sicheren Seite. Für kleinere Dioden müsste man die 
Eigenschaften der Last kennen, um aus ausrechnen zu können.

Rob schrieb:
> Wenn ich 20A Ströme schalten will, welche müssen die Freilaufdioden dann
> auch 20A haben?

Natürlich!
Der Strom durch die Last fließt beim, nach dem, Abschalten weiter.
Dann halt durch die Diode
Der Strom baut sich natürlich ab, im gleichen Maße, wie sich das 
Magnetfeld abbaut.