MOSFET-Stufe spinnt

OP #7480299
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Hallo zusammen, die oben angegebenen Schaltung benimmt sich merkwürdig! V_Rel ist 12V, der Eingang (OUT_7) liegt offen. Die LED ist auf der anderen Seite der Platine.

(1) Ohne Ansteuerung leuchtet die LED, bei 2 Kanälen auch noch unterschiedlich hell. (2) Wenn ich eines der MOSFET-Gates hart auf Masse ziehe, geht die LED trotzdem nicht aus!?!?!

Die Ausgänge werden über einen MCP23017 angesteuert, der steckt aber zur Zeit nicht in der Fassung. Daher müsste(!) das Gate über den 24K-Widerstand auf Masse gezogen werden und der FET sperren. Macht er aber nicht :-(

Der Fehler ist übrigens bei beiden Kanälen vorhanden, die ich getestet habe. Hier noch ein paar Messwerte:

1
   Kanal 1    Kanal 2
2
   -------------------

U_Gate/V: 2,25 8,75

U_Drain/V: 2,6 9,35

LED_A/V: 4,4 11,1

LED_K/V: 2,6 9,35

Vielleicht kann mir ja ein liebes Forumsmitglied auf die Sprünge helfen, was ich falsch mache. Wenn ich noch Angaben vergessen habe, ist das keine Salami, sondern wirklich vergessen. LG Hermann

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Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #7480331
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Hermann G. schrieb:

@Jack V.: Hast du einen guten Tipp, welchen ich nehmen könnte?

Ich habe den von JoyIt, der kostet zwar etwas mehr, hat aber einen Akku und ein Gehäuse:

Den einzigen Vorteil, den die nackte Platine hat, ist, dass man SMD-Bauteile direkt "draufdrücken" kann:

Aber dafür habe ich mir einfach einen Adapter gedremelt...

OP #7480332
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Michael B. schrieb:

Hermann G. schrieb:

Vielleicht kann mir ja ein liebes Forumsmitglied auf die Sprünge helfen

Diese MOSFETs mit irre kleiner Gate-Kapazität gehen gerne schon durch geringste ESD beim einlöten kaputt, sind viel empfindlicher als CMOS-IC mit ihren Eingangsschutzdioden.

War mir noch nicht bekannt. Wie kann ich das bei dem Hühnerfutter verhindern? Ich löte mit einem TS100 am Steckernetzteil. Vielleicht über Akku betreiben?!?! Oder den Lötkolben iwie erden??

#7480337
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Hermann G. schrieb:

War mir noch nicht bekannt. Wie kann ich das bei dem Hühnerfutter verhindern

Es gibt ESD geschützte MOSFETs.

Beim 2N7002 gibt es sogar beide, ungeschützt

https://www.vishay.com/doc?70226

und 2N7002K mit ESD gegen 2kV HBM

https://www.diodes.com/assets/Datasheets/2N7002K.pdf

Was jetzt das geschützte Äquivalent zum 0040 wäre, weiss ich aber nicht 0040K gibt es leider nicht.

OP #7480370
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Habe mal die anderen Kanäle getestet, dabei die LED nur lose auf die Pads gelegt.

Kanal 3: geht, Gate wird aber nicht entlande (vllt, muß ich den PullDown nochmal nachlöten).

Kanal 4,5,6,7,8 geht. Das Problem scheint aufzukommen, wenn ich die LED einlöte? Träum' ich da oder könnte das wirklich sein?

#7480474
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Hermann G. schrieb:

Jo, habe ich auch schon vermutet. Habe einen ganzen Gurt von Rei* gekauft. Laut Marking sind das IRLML0040 von 2001?

Oder 2011 oder 2021. Ein ganzer Gurt heißt wahrscheinlich nicht ganze Rolle, sonst könntest du einfach auf dem Etikett nachsehen.

Hermann G. schrieb:

Georg M. schrieb:

Hermann G. schrieb:

U_Gate/V: 2,25

Linearbetrieb?

Ist nicht beabsichtigt! Am Gate sollen bei fertig aufgebauter Schaltung entweder <0,4V anliegen (aus) oder >3V (ein).

3V könnte noch zu wenig sein für den IRLML0040, RDS(on) ist erst ab VGS = 4.5V spezifiziert. "U_Gate/V: 2,25" ist merkwürdig, ist die LED wirklich so angeschlossen wie in deinem Plan gezeichnet und die Massefläche auf der Leiterplatte richtig angebunden?

#7480541
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Jack V. schrieb:

So ein Transistortester würde beide Fälle (kein MOSFET, kaputter MOSFET) in kürzester Zeit aufzeigen.

Wer für diese Kinderschaltung einen Transistortester benötigt, sollte besser das Hobby wechseln. Hier reicht ein DT-832-DMM für 4 Euro!

Stefan K. schrieb:

3V könnte noch zu wenig sein für den IRLML0040, RDS(on) ist erst ab VGS = 4.5V spezifiziert.

Wir wissen nicht, was für Relais gesteuert werden. Wenn die niederohmig genug sind (z.B. Kfz-Relais), geht der FET evtl. thermisch durch, weil er nicht ganz offen ist.

Da wäre der IRLML6344 passender.

Stefan K. schrieb:

"U_Gate/V: 2,25" ist merkwürdig,

Diese Tabelle ist mir unklar. Die Gatespannungen sind sinlos, entweder über den 24k nach GND 0 Volt oder eben die angelegten 12V.

#7480556
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H. H. schrieb:

Michael B. schrieb:

Diese MOSFETs mit irre kleiner Gate-Kapazität

Der IRLML0040 hat gegen 300pF, das ist nicht so ganz wenig.

Ist vom physikalischen Hintergrund eigentlich logisch. Um eine geringe Abschnürspannung zu erreichen, brauche ich ein dünnes Gateoxid. Verringere ich bei einem Plattenkondensator den Abstand der Platten (das Dielektrikum wird ja dünner), dann steigt die Kapazität vom Gate. Es sei denn, ich verringere die Fläche. Dem sind aber Grenzen gesetzt, denn bei kleineren Strukturen verringert sich die Sperrspannung Uds und die Wärmeabfuhr und Maximalstrom verschlechtern sich auch.

#7480580
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Hermann G. schrieb:

Ich wüßte auch gern, warum ich da diese 2,25V messe.

Wenn die Gate-Source anliegen, solange OUT7 offen ist, ist der FET kaputt. Es ist Spekulation, aber naheliegend, dass Du sie durch Elektrostatik zerstört hast.

Hermann G. schrieb:

Wir wissen nicht, was für Relais gesteuert werden.

Das sind kleine Koppelrelais, die ziehen etwa 50mA.

Also 240 Ohm Spulenwiderstand. Damit ist eine Überhitzung des FETs bei mangelnder Durchsteuerung unwahrscheinlich.

Ich habe die Fets nur genommen, um die Quelle möglicht wenig zu belasten. War wahrscheinlich nicht meine beste Idee,

Das habe ich auch schon gemacht, um Strom zu sparen (Akkubetrieb) und es funktioniert einfach.

BJT wäre besser gewesen...

Ich verfechte immer die Ansicht, nicht für jeden Spielekram FETs einsetzen zu müssen. Wenn Du einen BC_irgendwas NPN einsetzt, sollte der bei 3 Volt Steuersignal 1k vor die Basis bekommen.

Aber: Es gibt keinen Grund, dass Deine Schaltung mit FETs nicht funktionieren soll, bis auf die zu geringe High-Spannung. Fehler finden, nicht auf BJT umbauen.

Nun ist es so aufgebaut und sollte funktionieren, wenn die FETs in Ordnung sind. OUT7 offen und 24k nach GND, ist der FET zu - oder kaputt oder falsch herum eingebaut.

Hermann G. schrieb:

Stefan K. schrieb:

3V könnte noch zu wenig sein für den IRLML0040

Wenn ich "richtig viel" Strom treiben wollte, hast du natürlich recht. Aber für I_d=50mA müsste das laut der Grafik im DaBla reichen.

Zum jetzigen Zeitpunkt eine überflüssige Diskussion: OUT7 offen ist der FET zu und im Test mit 12V am Gate ist er offen, Ende.

Wenn dann später der µC dran ist, kann man Drain-Source messen, wie hoch der Spannungsabfall ist. Vielleicht hast Du Glück, ich würde mich nicht darauf verlassen.

#7480593
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Hermann G. schrieb:

Ich löte mit einem TS100 am Steckernetzteil. Vielleicht über Akku betreiben?!?! Oder den Lötkolben iwie erden??

Wenn die Platine beim löten irgendwie noch geerdet war, oder noch am Labor-Netzteil, oder via USB am PC, oder ..., dann ist ein Lötkolben an einem simplen Steckernetzteil (ohne Erdung) eine schlechte Idee, da auf dem Kolben undefinierte Spannungen herumfleuchen können. Also dafür sorgen, daß die Platine nirgends dranhängt, bzw. Lötkolben und Schaltung potentialmäßig ausgeglichen sind,

#7480889
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Manfred P. schrieb:

Wer für diese Kinderschaltung einen Transistortester benötigt, sollte besser das Hobby wechseln.

Es ging darum, zu gucken, ob der Transistor okay, und überhaupt ein N-MOSFET ist. Und das idealerweise zwischen Entnahme und Einbau.

Natürlich bekäme man das auch mit einem Multimeter hin. Aber deutlich weniger schnell (es braucht mehrere Messungen), und deutlich weniger umfangreich (Gatekapazität und Schwellenspannung lassen sich auf die Weise weniger gut bestimmen). Vielleicht solltest /du/ mal das Hobby wechseln?

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