Hallo zusammen,
ich möchte über einen Attiny45v mittels 3V Spannungsversorgung (2x 1,5V
Babybatterie) ein paar LEDs periodisch ansteuern.
Dazu würde ich einen n-Kanal-Mosfet vom Attiny mit Spannung versorgen,
sodass er mir die Last zuschaltet.
Ist das bei dieser niedrigen Spannung problemlos möglich?
Wenn du die LEDs high-side schalten möchtest, würde ich einen P-Channel
Mosfet nehmen. In der gezeigten Schaltung werden die LEDs dauernd
leuchten und nicht schaltbar sein. Ich nutze um größere Lasten high-side
zu schalten gerne einen IRLML 6402. Die niedrige Spannung ist bei dem
kein Problem. Ansonsten ins Datenblatt schauen, ab wann der genutzte Typ
schaltet.
Der IRLML0030 ist ein N-Kanal MOSFET, damit kannst du nur den Minus-Pol
schalten. Um den Plus-Pol zu schalten brauchst du einen P-Kanal MOSFET.
> Ist das bei dieser niedrigen Spannung problemlos möglich?
Wenn du den Minus-Pol schaltest, dann ja. Bist du sicher dass deine LEDs
für diese Batteriespannung geeignet sind? Die 3V hast du ja nur ganz am
Anfang, die Spannung wird bis auf 1,8V absinken.
Vergiss nicht die Vorwiderstände für die LEDs!
Flets G. schrieb:> Dazu würde ich einen n-Kanal-Mosfet vom Attiny mit Spannung versorgen,> sodass er mir die Last zuschaltet.
Der N-Kanal-Mosfet in deiner Schaltung wird dank der Bulkdiode immer
leiten.
Stell dir einfach mal vor, du würdest den Mosfet mit den Pins 1,2,3
wegmachen und nur die klein eingezeichnete Diode zwischen 2 und 3 in
deine Schaltung einbauen. Diese Diode ist nämlich bei Mosfets immer
da...
Stefan ⛄ F. schrieb:> Bist du sicher dass deine LEDs> für diese Batteriespannung geeignet sind? Die 3V hast du ja nur ganz am> Anfang, die Spannung wird bis auf 1,8V absinken.
Ja, die LEDs sind auf einer Kette und werden standardmäßig mit 2 AA
Batterien betrieben, deswegen möchte ich die zusätzlich ansteuern können
Lothar M. schrieb:> Stell dir einfach mal vor, du würdest den Mosfet mit den Pins 1,2,3> wegmachen und nur die klein eingezeichnete Diode zwischen 2 und 3 in> deine Schaltung einbauen. Diese Diode ist nämlich bei Mosfets immer> da...
Das heißt also ich muss 2 und 3 vertauschen?
Flets G. schrieb:> Ist das bei dieser niedrigen Spannung problemlos möglich
Nein.
Ein N+Kanal MOSFET der erst bei 4.5B voll dirchschaltet ist dafur
ungeeignet.
2 Alkali-Zellen haben von 1
3.2V (neu im Laden) bis 1.8V (dem Ende).
Der MOSFET sollte bei 1.8V schalten, ein FDC604 ginge.
Aber welche LED mit 1.8V noch leuchtet...
Flets G. schrieb:> Das heißt also ich muss 2 und 3 vertauschen?
Mindestens. Dann brauchst du aber eine Gatespannung von ca 10V um den
Fet einzuschalten...
Flets G. schrieb:> So also? Jetzt ist die interne Diode ebenfalls in Sperrrichtung,> richtig?
Ja, du hast das mit der Diode jetzt begriffen. Das hilft dir in den
allermeisten Fällen auf Anhieb zu sehen, ob der Fet richtig rum drin
ist.
Allerdings solltest du jetzt noch einen Logic-Level-Mosfet mit einer
möglichst niedrigen Ugsth auswählen.
Hallo,
diese Beschaltung des N-channel MosFets sieht schon besser aus...
Kannst vor dem Gate des MosFets noch nen niederohmigen Widerstand
schalten (~ 47 Ohm), um die GateCharge strommäßig zu Begrenzen.
R1 kann auch gerne etwas hochohmiger sein, um den Querstrom gegen GND im
Einschaltfall geringer zu halten (~100k). Macht bei Batteriebetrieb
Sinn.
Kurze Frage: Kann der Schalter SW1 die Last (LED) auch "strommäßig" auch
vertragen ? Kenne den Typen des Schalters nicht und die Höhe der
LED-Last.
Denke aber bei Batteriebetrieb sollten dort keine "Amperes" fliessen...
Flets G. schrieb:> So also?
Ja.
Ich schließe mich dem Hinweis an, dass der Transistor nicht für diese
Geringe Spannung geeignet ist. Mit 3V würde er gut arbeiten, aber du
hast ja im Extremfall nur 1,8V.
Lies dir mal dieses Kapitel durch, dann weißt warum wir das schreiben
und worauf du achten musst:
http://stefanfrings.de/mikrocontroller_buch/Einstieg%20in%20die%20Elektronik%20mit%20Mikrocontrollern%20-%20Band%202.pdf#page=9
Ich habe das entscheidende Diagramm aus dem DB des IRLML0030 angehängt.
Die Kurve stellt nur den typischen Fall dar. Sie kann sich um 0,5V nach
links verschieben, dann wird es arg knapp!
Flets G. schrieb:> Ja, die LEDs sind auf einer Kette und werden standardmäßig mit 2 AA> Batterien betrieben, deswegen möchte ich die zusätzlich ansteuern können
Hast du mal probiert, ob da alle leuchten, wenn du an einer Leitung +
und an der anderen - anlegst? Oder leuchtet nur die Hälfte?
Ich habe hier solche AA-Lichterketten, die werden mit einer H-Brücke
angesteuert und laufend umgepolt...
Ich habs jetzt endlich begriffen wie diese Diagramme zu lesen sind, ich
hab nie gecheckt wie jetzt was zu lesen ist obwohl ich bereits so viele
Erklärungen gelesen habe!
Ok ja mit der +-0,5V Toleranz könnte es knapp werden, aber da ich
wahrscheinlich noch zusätzlich einen IR-Empfänger einbaue, dessen min.
Spannung 2,4V beträgt, erübrigt sich der Betrieb <2,4V sowieso, was dann
für den Transistor keine Rolle mehr spielt.
(Und ja ich weiß dass das ineffizient ist, aber es lässt sich nicht
anders lösen)
Lothar M. schrieb:> Hast du mal probiert, ob da alle leuchten, wenn du an einer Leitung +> und an der anderen - anlegst? Oder leuchtet nur die Hälfte?> Ich habe hier solche AA-Lichterketten, die werden mit einer H-Brücke> angesteuert und laufend umgepolt...
Ja, die LEDs sind alle parallel geschalten und die Schaltung besteht nur
aus Batterie --> Schalter --> LED --> Masse
Stefan ⛄ F. schrieb:> Sie kann sich um 0,5V nach> links verschieben, dann wird es arg knapp!
Sorry, korrektur: Sie kann sich um 0,5V nach rechts verschieben.
Flets G. schrieb:> erübrigt sich der Betrieb <2,4V sowieso, was dann> für den Transistor keine Rolle mehr spielt.
Ich glaube du hast es doch noch nicht verstanden. Oder ich habe dich mit
dem falschen Wort "links" in die Irre geführt.
Schau dir das Bild an. In blau habe die 25°C Kurve um 0,5V verschoben.
Wie viel Strom kann er bei 2,4V schalten?
.
.
.
.
Gar keinen! (bzw. weniger als 100mA. Der Bereich darunter liegt
außerhalb des Diagramms)
Nur wenn du Glück hast bekommst du einen typischen Transistor, so dass
es geht.
Laut Datenblatt kann die Gate-Threshold Spannung bis zu 2,3V betragen.
Das ist aber leider nicht die Spannung bei der er voll durch schaltet,
sondern unterhalb der er garantiert (fast) keinen Strom mehr fließen
lässt. Damit kannst du nichts anfangen.
Okay. 50 LED's parallel sind natürlich für den Batteriebetrieb kein
Pappenstil und ökonomisch "Scheisse". Dachte es währen nur wenige LED's
mit ~ 10-20mA If zu betreiben, aber der TO hat ja nun "endlich" weitere
Details preisgegeben...
Dazu meine Bemerkungen:
* Batteriebetrieb ist absoluter Wahnsinn und nicht wirtschaftlich !
Beispiel 50 * 5mA LED Strom -> 250mA
Beispiel 50 * 2mA LED Strom -> 100mA
So gut: Jeden Tag neue Batterien einwerfen...
Ich bin jetzt raus...
Stimmt war ein Denkfehler...aber ja das macht Sinn, muss ich wohl einen
anderen Transistor suchen.
Ich hätte noch einen CEG8205A Dual Mosfet zuhause, ist zwar etwas Fehl
am Platz, aber laut Datenblatt VGS(th) von 0,5 bis 1,2V und bei VGS von
2V einen Drainstrom von 6A, der ginge doch oder?
Stefan ⛄ F. schrieb:> Warum nimmst du nicht einen bipolaren Transistor? Wenn 500mA reichen> kannst du einen BC337-40 nehmen, der braucht nur 0,7 Volt.
Spielverderber ...
Ich verstehe auch nicht, wieso es die ganzen Bastler immer nach MOSFET
dürstet.
MOSFETs sind wirklich ganz tolle Bauteile - für bestimmte Zwecke. Für
andere Zwecke sind aber BJTs die bessere Wahl.
Wer denk, MOSFETs sind die besseren Transistoren, und BJT‘s sind altes
Geraffel und Schnee von gestern - der liegt komplett daneben. Man sollte
sich mit beiden Typen zumindest rudimentär auskennen - eben um
entscheiden zu können, wann man besser mal in „die andere Schublade“
greift.
Der „Spielverderber“ oben war natürlich als Scherz gedacht. Von mir ein
doppeltes „1+“ dafür, dass du mal wieder Bipolar-Transistoren ins rechte
Licht gerückt hast.
Flets G. schrieb:> Upps jetzt noch die Diagramme...
Versteife dich nicht so sehr auf die Diagramme, die geben nur typische
Werte an und den Verlauf z.B. über der Temperatur.
Und die markierte Gate-Threshold-Spannung ist auch kein besonders
hilfreicher Parameter, eigentlich nur für die Aussage "unterhalb vom
Minimalwert ist der FET AUS" brauchbar, bzw. innerhalb des angegebenen
Bereichs muss er nicht mehr als (hier) 250µA fließen lassen.
Viel wichtiger ist die darunter angegebene Zeile mit dem RDS(on). Dort
steht nämlich bei welcher Gatespannung der FET so gut durchgeschaltete
ist, dass er nur noch den angegebenen Restwiderstand zwischen D und S
hat und wie viel Strom man ihm bei der Gatespannung maximal zumuten
könnte (man sollte schon etwas darunter bleiben).
Ja, ich weiß, Datenblatt lesen ist nicht immer einfach 😀.
Stefan ⛄ F. schrieb:> Warum nimmst du nicht einen bipolaren Transistor? Wenn 500mA reichen> kannst du einen BC337-40 nehmen, der braucht nur 0,7 Volt.
Tatsächlich
Georg M. schrieb:> Tatsächlich
Tatsächlich sogar weniger, das war der garantierte Maximalwert bei 500mA
Kollektorstrom. So viel hat der TO sicher nicht, wenn seine LEDs aus 3V
mit Babyzellen versorgt werden und das auch einige Zeit laufen soll. Und
dann kommt man realistisch eher in den Bereich 100mV - 200mV ...
HildeK schrieb:> Tatsächlich sogar weniger, das war der garantierte Maximalwert bei 500mA> Kollektorstrom. So viel hat der TO sicher nicht, wenn seine LEDs aus 3V> mit Babyzellen versorgt werden und das auch einige Zeit laufen soll. Und> dann kommt man realistisch eher in den Bereich 100mV - 200mV ...
Zum Vergleich:
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A200/TSM210N02CX.pdf
Georg M. schrieb:> Zum Vergleich:
Ja klar. Äpfel und Birnen. 😀
Man muss schon die Anwendung berücksichtigen. Bei LED-Betrieb mit
insgesamt knapper Versorgungsspannung wäre es sinnvoll, den Drop am
Transistor klein zu halten. Das führt zu einem leicht höheren
Vorwiderstand und damit zu einem etwas konstanteren Strom durch die LED.
Und üblicherweise sind die kleinen LL-FETs in der Lage, wesentlich
größere Ströme zu schalten.
Andererseits: für größere Versorgungsspannungen ist ein höherer Drop am
Transistor gar kein Problem, das meiste wird eh am Vorwiderstand
verbraten. Da wird mein o.g. Argument zwar auch gelten, aber sich
weniger auswirken. Und ob diesem nun der NPN ein wenig Verlustleistung
abnimmt, ist doch egal.
Da der TO über den Strom, den er schalten will, nichts sagte, darf er
selber entscheiden, was für ihn geeigneter ist.
Mark S. schrieb:> Wobei unsere BJT-fanbase geflissentlich den zugehörigen Basisstrom von> 50mA übersieht.
Das waren die Messbedingungen. Und wie gesagt, über die Ströme wissen
wir nichts - nur der Hinweis auf Babyzellen spricht gegen höhere Ströme.
Vielleicht sagt der TO noch was dazu, ich vermute mal eher wenige zehn
mA und dann kannst du den Basisstrom wieder vergessen.
Schematic.PNG
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