Mosfet Dimensionierung

Welche Spannung liegt an der Spule an?

Es liegen 24V an der Spule an.

Ich würde es aber lieber mit dem IRF3708 machen und dann brauche ich ja 
noch einen Widerstand mit 1650 OHM damit ich mit den 3,3V auf meine 2mA 
komme, wenn ich mich hier nicht vertan habe.

Sandro C. schrieb:
> noch einen Widerstand mit 1650 OHM damit ich mit den 3,3V auf meine 2mA
> komme, wenn ich mich hier nicht vertan habe.

Brauchst du nicht, ist kein Bipolar-Transistor der ständig Steuerstrom 
braucht.

Der FET braucht nur im Umschalt-Moment Strom, und den limitiert die 
CMOS-Endstufe im Raspi schon selber. Nur bei häufigem 
Schalten=regelmäßigen Auf- und Entladen der Gate-Kapazität (also bei 
PWM) musst du auf die Verlustleistung in der GPIO-Endstufe achten.

Ein Gatewiderstand kann aber aus EMV-Gründen trotzdem sinnvoll sein, da 
sieht man eher Werte um die 12Ω.

In Bastelschaltungen sieht man auch oft einen 100Ω-Widerstand nah am 
Raspi, damit man den bei versehentlichen Kurzschlüssen am Steckbrett, 
abrutschen mit der Mess-Spitze o.Ä. nicht direkt tötet.

Ich fasse jetzt nochmal alles zusammen, da ich leider nicht so tief in 
der Materie drin bin, hoffe ich eine Antwort zu bekommen, mit der ich 
die benötigten Teile bestellen kann.

Der Raspberry(Modell 4B) sollte über 8 GPIO Ausgänge jeweils 1 Spule mit 
24V - 2.5A ansteuern können. Die Spule sollte nach bedarf 5-60 Sekunde 
bestromt werden(nach Anzug benötigt diese nur noch 700mA). D.h.: der 
MosFET wird nicht hochfrequent bestromt, sondern eher alle 2 Minuten, 
dafür für eine längere Zeitdauer.
Die 2mA sind Angaben von Elektronik-Kompedium -> 
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/raspberry-pi/2006031.htm
Diese Schaltung sollte dann später auf eine PCB von JLCPCB aufgelötet 
werden.
Ich will mich jetzt auch nicht auf ein MosFET festlegen, vlt. ist ein 
Transistor genau so gut.

Wolfgang schrieb:
> Vergiss die Freilaufdiode nicht
Ich würde da noch einen Pulldown vorsehen, damit im Reset ein 
definierter Zustand am Gate ist. Denn sonst schaltet der Mosfet bei 
undefiniertem Gate-Pegel irgendwie "halb" durch und raucht ganz fix 
ab...

Lol schrieb:
> 2ma ins Gate? Der Mosfet schaltet dann ewig

typische Gate-Ladungen von Mosfets liegen im zweistelligen nC 
(nano-Coulomb)-Bereich. 100nC/2mA = 50µs, also nur eine kleine Ewigkeit.

Welches MosFet und welche Freilaufdiode würdest du mir da empfehlen?
Und gegebenen falls welchen Widerstand?

sind zusammen gut 20 Ampere, wenn alle an sind. Gut abblocken, Masseweg 
beachten.. absichtlich etwas langsamer (aus)schalten, aber voll 
durchsteuern. Viel Erfolg.

Sandro C. schrieb:
> Ich würde es aber lieber mit dem IRF3708 machen
der 3708 ist mit seinen 30V zu wenig, dann musst du extrem langsam 
abschalten, damit die Induktionsspannung nicht zu sehr nach oben läuft.

k. A. schrieb:
> Und ohne Freilaufdiode müßte der Mosfet die abzubauende Energie
> in der Spule schlucken (das Avalanche-Rating würde relevant).

genau. die muss auch den Spulenstrom können

Ich möchte maximal 4 Spulen gleichzeitig ansteuern und Sie brauchen die 
2,5A nur die Zeit bis Sie angezogen haben danach zum halten brauchen Sie 
nur noch 700mA

Also wenn ich eine Freilaufdiode einbaue, kann ich dann den IRF3708 
nehmen oder welchen würdet ihr nehmen?
Und brauche ich jetzt noch einen Widerstand wegen dem Raspi oder nicht?

Sandro C. schrieb:
> Ich möchte maximal 4 Spulen gleichzeitig ansteuern und Sie brauchen die
> 2,5A nur die Zeit bis Sie angezogen haben danach zum halten brauchen Sie
> nur noch 700mA
Vermutlich musst also du selber (z.B. per PWM) den Storm auf den 
niedrigeren "Haltestrom" reduzieren. Denn von sich aus macht eine 
Spule eine solche Stromreduzierung nicht.

Du könntest übrigens einfach mal ein Datenblatt der Spulen hier 
verlinken oder ihre Bezeichnung/Typ angeben.

MaWin schrieb:
> Wieviel höher soll sie aus 24V mit einer Freilaufdiode steigen
Das würde mich auch interessieren. Denn gerade in diese Richtung hat 
auch eine stinknormale 4007 keine relevante Verzögerung.

Sandro C. schrieb:
> kann ich dann den IRF3708 nehmen
Passt schon.

Aber zeichne zum schluss doch einfach mal einen Schaltplan, dass man 
sieht, was du da machen willst. Schaltpläne sind die "Sprache" der 
Elektronik.

Ich werde dies per PWM regeln

Sandro C. schrieb:
> Ich will mich jetzt auch nicht auf ein MosFET festlegen, vlt. ist ein
> Transistor genau so gut.

Ein MOSFET IST ein Transistor. Du meinst mit 'Transistor' wahrscheinlich 
einen Bipolartransistor.
Um einen solchen zu treiben benötigst Du bei dem genannten Laststrom 
aber wahrscheinlich mehr Steuerstrom als 2mA.
Ein Darlingtontransistor kommt zwar mit weniger aus, hat dafür aber eine 
größere Sättigungsspannung => mehr Verluste, mehr Erwärmung.

Wahrscheinlich ist ein MOSFET für Deine Anwendung schon ganz richtig.

Sandro C. schrieb:
> Ich werde dies per PWM regeln

Das widerspricht dem bisher von Dir gesagten: PWM ist das Gegenteil von 
'selten schalten'.
Dazu musst Du Deinen MOSFET sehr oft und sehr schnell an- und 
ausschalten, wozu Du deutlich mehr Steuerstrom als 2mA bräuchtest.

Sandro C. schrieb:
> Ich werde dies per PWM regeln

Ein wesentliches Designkriterium kommt erst nach X Nachfragen.
Dann wird das Schalten mit dem RaspPi zu langsam, bzw. es fliesst zu 
viel Strom über die GPIOs.
Bei PWM brauchst du einen Treiber vor den Mosfets.
Und natürlich die gesagte Freiflaufiode. Sie sollte dann aber schnell 
genug sein und knapp den Nennstrom der Spule abkönnen.

k. A. schrieb:
> k. A. schrieb:
>> Unter Kenntnis von L und parasit. R der Spule(n)
>
> Somit als (ungeregelter) Strom-STELLER.

R ergibt sich aus dem Strom bei DC, 2,5A bei 24V also etwa 10 Ohm
L ist relativ uninteressant solange nennenswerte Induktivität da ist.
Bei einem Puls-Pausenverhältnis von 1:1 wird man knapp den halben Strom 
haben.