Hilfe wegen Dimensionierung einer MOSFET-Schaltung

Google mal nach Power Mos-Fet (hat nichts mit Moos zu tun, Abk. für
Metal Oxide Semiconductor).

Ein MOSFET ist praktisch ein Transistor, der nicht bei einem bestimmten 
BasisSTROM, sondern einer bestimmten GateSPANNUNG schaltet. Es gibt 
spezielle Leistungs-MOSFETS, die große Stöme schalten können (einen 
solchen brauchst du für deinen Fall). Sollte es keine geben, die groß 
genug sind, kannst du auch mehrere parallel schalten.

Ansonsten schau mal bei:

http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/battoff.htm

unter "Eine einfache Batteriespannungsabfallverzögerung" (bzw. generell 
auf der Seite).

Bei dem skizziertem Strom vom 30A sind alle direkt per R/C-Glied 
gesteuerten Varianten indiskutabel und zerlegen nur dem MOSFET.

Das sieht eher nach dem Klassiker aller Timerbausteine aus, dem NE555, 
mit MOSFET dahinter.

Dazu: http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0206115.htm

@ Michael Oberberg (Gast)

>Bin auf den Elektrik-Bereich nicht so gut drauf, hab jetzt zwar
>verstanden, wie man deinen Transistor oder Mosfet als Schalter nutzt,

Glaub ich nicht, denn deine Schaltung, die dein Freund entwicklt hat, 
arbeitet im Linearbetrieb.

>aber das war es auch schon. Funktioniert die Schaltung theorethisch?

Nicht wirklich gut.

>Wenn ja, möchte ich gerne da weitermachen, den so eine Darling-Schaltung
>ist für mich wie die spanische Sprache: unverständlich.

Nimm einen NE555. Datenbalt gibts im Netz tonnenweise.
Beschalt ihn als Monoflop (monostable operation).

Mit dem Ausgang steuerst du einen BUZ11 an, der hat genug Reserven.

Damit kannst du sehr sauber und genau deine Schaltzeiten erreichen.

Mfg
Falk

Ohh, ich seh gerade ncoh was. Dein Motor muss zwischen Drain und 12V.

MFg
Falk

Der Vorteil der klassischen bipolaren Version des NE555 ist hier seine 
Ausgangsleistung von 200mA, mit der er durchaus einen Power-MOSFET 
treiben kann. Die 74er Monoflops sind ebenso wie die CMOS-Versionen vom 
NE555 etwas schwach auf der Brust und sorgen folglich für lange 
Schsltzeiten mit entsprechenden Verlusten.

Ausserdem kann der NE555 direkt an der skizzierten Betriebsspannung von 
9-12V betrieben werden. Das geht sonst nur mit dem CD4538, der aber 
einen noch schwächeren Ausgang hat (dafür aber als der im Vergleich zur 
TTL Serie bessere Monoflop gilt).

@Gast

Was soll denn hier noch optimiert werden? NE555 und BZU11 gibts überall 
für wenig Geld, die Dinger sind robust. Plus die Vorzüge, die Andreas 
aufgezählt hat.

Ergo.

Passt schon.

MFG
Falk

Mit der Freilaufdiode parallel zum Motor hat er allerdings recht. Die 
wurde bislang sonst nicht erwähnt.

@ Michael Oberberg (Gast)

>Danke für die vielen antworten! also so einen NE555 finde ich realtiv
>einfach bei rs-components.at. Nur so einen BZU11 nicht. Hat der da einen

Klar, der heisst auch BUZ11, nicht BZU11!!!
Ok, den gibts dort auch nicht. Hmmm.
Nimm den IRL2703, der ist sehr ähnlich. 541-2177

>man in sperrichtung und in durchlassrichtung schalten. ich muss die dann
>parallel mit dem motor in sperrichtung schalten, richtig?

Ja. Z.B. MBR745, gut und billig. 2508150591

>ich will aber, das ich den schalter, egal ob ganz kurz oder ganz lange,
>drücke, uind dann für 1 sekunde strom über meinen motor fiesst. kann mir
>da jemand einen tipp geben?

Naja, das macht die Schaltung im Datenblatt. Du darfst nur nicht länger 
als 1 Sekunde draufdrücken. Wenn du dennoch sehr lange draufdrücken 
willst und trotzdem nur einen Schaltpuls haben willst, musst du die 
Schaltung des Tasters minimal modifizieren.

Siehe Anhang.

MfG
Falk

@ Michael Oberberg (Gast)

>was macht c3?

Der stabilisiert die Versorgungsspanung für den NE555.

MfG
Falk

Wenn du an Stelle von R1 ein Poti reinhängst, dann bestehend aus 
Widerstand und Poti in Serie, damit der Gesamtwiderstand garantiert 
nicht zu klein wird. Sonst zerlegt es bei ungeeigneter Poti-Stellung den 
NE555.

Du kannst das Gate wahlweise auf Masse (aus) oder +12 V (ein) legen.
Da es sehr hochohmig ist, genügt bereits der Widerstand deines
Körpers dafür (eine Hand an Masse oder +12 V, andere Hand an das
Gate).

Vorsicht, wenn du eine Spannung im Bereich der sogenannten
Schwellspannung am Gate hast, schaltet er nicht voll durch und
wird sehr schnell sehr heiß!  Du solltest also dann schnell den
Ausschalter finden.

@ Michael Oberberg (Gast)

>wieviel ausgangsspannung hat der ne555.

Soviel wie du VCC anlegst, hier also 12V.

>mit dem BUZ testen, ob der den Motor einzuschalten vermag. Brauch ich an

Kann er. Bau die Schaltung erst komplett auf, spart dir ggf einen 
getoasteten BUZ11.

>dem mittleren Anschluss des BUZ (ich glaube Gate) einen Widerstand?

Gate ist ein äussers Pin. Kein weiterer Widerstand nötig.

MFG
Falk

Michael Oberberg wrote:

> danke, und welches pin? lass mich raten --> Datenblatt

Richtig. ;-)

Die Standardbeschaltung von TO220-Gehäusen ist:


   +------+
   |      |
   |  ()  |
   +------+
   | XXXX |
   | XXXX |
   +------+
     I I I
     I I I

 gate drain source

Das Blech ist ebenfalls mit drain verbunden.

Hä? Am Drain und Source den Motor? Schaltung einstellen!
Wieso baust Du das nicht so auf wie vorgeschlagen?

@  Michael Oberberg (Gast)

Wenn dein Mosfet IRL2703 vor dir liegt, die Beinchen zeigen zu dir und 
er selbst liegt mit dem Kühlblech nach unten und der Aufschrift(IRL2703) 
zu dir.

Frage: Wo ist bei dir das Gate  Source  Drain ?
 _
| O |
|###|
|###|
 ---
| | |
| | |
1 2 3

1 - Gate
2 - Drain ( mit Kühlblech verbunden)
3 - Source

Was deine Schaltung angeht:
- du verbindest "Source" mit Masse (GND)
- Drain mit Masse (-) von Motor
- Eingangsspannung (12V) mit (+) vom Motor

Schau mal auf das Bild was ich im Anhang hab. Das kannst du mal schnell 
zusammen bauen.
 - Tausche erstmal den 100µF Kondensator und den 33K Ohm Widerstand, die 
am Gate hängen gegen einen 100nF Kondensator und einen 10K Ohm 
Widerstand aus!
Das testet sich besser ;-)
 - Wenn das funktioniert kannst du das mit den 33K und 100µ probieren.

Zu den 33K und 100µ:
Wenn der Mosfet jetzt AUS schaltet, dann macht er das sehr langsam und 
erwärmt sich dabei.
Es wär sinnvoll einen NE555 zu verwenden, der triggert das Signal schön.

Ja, das macht was aus.

Dann bekommst du Source nicht mehr auf Masse!

Wenn du das so aufbaust wie in meiner Schaltung (nur dass du die 
Position von Motor und Mosfet vertauscht hast):
- dann hat Source bei voll durchgeschaltetem Mosfet ( g was dir so 
nicht gelingen wird )ein Potential von 11.9V und Drain ein Potential von 
12.0V !

Wenn du jetzt Gate mit 12V versorgst, dann bekommst du 100mV 
Spannungsunterschied zwischen Gate und Source.

Dein Mosfet braucht aber mindestens 5V (besser 10V) um richtig 
durchschalten zu können.

Entweder du baust das so wie ich es für dich aufgemalt habe oder du 
postest mal deine Schaltung.

Mit einem NE555 oder einem Gatter (4011 oder 4001) kannst du dein Signal 
triggern, das ist besser. Denn wenn dein Mosfet immer "ganz auf" oder 
"ganz zu" ist wird er NICHT warm.

lg

Was meinst du wenn du sagst "dass ich den nötigen Platz nicht habe" ?

Meinst du damit dass du den NE555 (gibt es auch als SMD) nicht hinein 
bekommst oder dass du die "+"-Leitung vom Motor nicht nehmen kannst?

Sag mir mal wie viel Platz du in deinem Gehäuse hast.
Es muss doch möglich sein da etwas rein zu quetschen :-)

die kondensatoren sind zur zeitlichen "versetzung"... da dieser sich 
erst aufladen muss...

Kannst ja mal ein Foto machen und die Maße hinschreiben.

Meinst du die Kondensatoren in meiner "Mosfet_Switch.png" ?

Also  mit dem 100µF Kondensator(C_2) und der Diode (links neben dem 
Taster) hab ich mir ein Reservoir geschaffen aus dem ich immer schöpfen 
kann.

1_[AN]
Rechts neben dem Taster siehst du einen Kondensator (C_1), der lädt sich 
auf wenn du  den Taster drückst und der Mosfet öffnet sich, da ja jetzt 
11.3 Volt (12V[Quellspannung] - 0.7V[Spannungsabfall an Diode] = 11.3V).
Wenn du den Taster jetzt loslässt ist der Kondenstor ja noch voll, er 
entlädt sich langsam über den 33K Ohm Widerstand.

2_[Ein Zustand zwischen AN und AUS]
Der MosFET ist zwischen 0 und 3 Volt ZU, aber zwischen 3 und 5 Volt ist 
der innere Widerstand nur etwas höher.
Das führt dazu dass er in der kurzen Zeit, zwischen 3 und 5 Volt 
Kondensatorspannung, etwas warm wird.

3_[AUS]
Jetzt sinkt die Spannung auf 3V und der MosFET leitet nicht mehr.

Wegen dem Problem "Ein Zustand zwischen AN und AUS" musst du dir keine 
Sorgen machen, der Falk Brunner (falk) kat dir eine echt schöne Lösung 
gezaubert.

Mach dir einfach eine kleine latine und löte diese dann vertikal auf 
deine vorhandene auf.

lg
P.S.: Was die Zeit angeht ist dein Kondensator zu 99% voll wenn eine 
Zeit von etwas 5 Tau vergangen ist.
Ein Tau berechnest du mittels: Tau=C*R
Bsp: R= 33K Ohm , C=100µF => Tau= 33000 Ohm * 0.00001 = 0.33 sekunden
5 Tau = 1.65 Sekunden

Also in der Zeit, wo du hier diskutierst, hätte ich mir schon einen 
NE555 im SO8 Gehäuse besorgt.
Das ganze hättest du mal kurz frei schwebend (ohne Platine, nur mit 
Kupferlackdraht un Teile) aufbauen können und testen ob es so geht.

Die Schaltung, welche ich dir gezeigt habe schaltet. Das Problem ist 
dass sie nicht optimal schaltet, aber zum testen solltest du sie mal 
aufbauen.
Damit du verstehst was da passiert!
Nichts geht über eigene Erfahrung direkt an einer kleinen (wirklich sehr 
kleinen) Schaltung.

Lange Rede, kurzer Sinn ... mach's einfach.