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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kurze Frage zu MOSFET (mal wieder *g*)


Autor: Johannes (Gast)
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Hallo!

Ich habe mich jetzt durch diverse Threads hier im Forum, und diverse 
Erläuterungen auf sprut, ELKO, etc. duchgelesen, es verbleiben aber 
leider kleine Wissenslücken im Bezug auf MOSFETS, bzw. würde ich gern 
sicherstellen es richtig verstanden zu haben...

Ich möchte N-Kanal MOSFETs in 2 AVR-Projekten einsetzen.

1.)LEDs mit PWM schalten, ~1 bis 3A, Gate zu schalten mit Portpin

- Gatewiderstand nötig wegen höherer Frequenz?
- Pulldown am Gate nötig wegen Sperrzeit?
- Dachte da an IRL540 wegen günstig und gut beschaffbar, lasse mich aber 
auch gern von besseren Typen überzeugen, mit ggf. niedrigerem Rds? 
(TO220)

2.)Induktive Last (Magnetventil) schalten, Frequenz zwischen 10 und 100 
Hz, 24V, 250mA, schalten mit Portpin

- Wohl kein Gatewiderstand nötig?
- auch kein Pulldown nötig?
- Freilaufdiode == Diode (1N4148?)von S nach D?
- sonstige Entstör/Schutzmaßnamen nötig wegen induktiver Last?
- Dito IRL540?

Ansonsten wäre evtl. ein Artikel über Standardbeschaltungen von MOSFETS 
bei verschiedenen Anwendungsfällen hilfreich für Einsteiger wie mich. 
Oder gibts sowas schon, und ich war zu blind ihn zu finden?

Also vielen Dank schonmal fürs schließen meiner Wissenslücken und schöne 
Grüße!!

Autor: Anderer Einsteiger (Gast)
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Cool wär mal ne Seite mit Formeln. So um z.B. den Gatestrom berechnen zu 
können, zumindest grob bzw. den Spitzenwert. Hier könnte man dann ja die 
Schaltzeit, die gewünscht ist bzw. das du/dt an Drain-Source vorgeben.
Google und Wikipedia sind heir aber nicht sehr ergiebig.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Anderer Einsteiger wrote:
> Cool wär mal ne Seite mit Formeln. So um z.B. den Gatestrom berechnen zu
> können, zumindest grob bzw. den Spitzenwert. Hier könnte man dann ja die
> Schaltzeit, die gewünscht ist bzw. das du/dt an Drain-Source vorgeben.
> Google und Wikipedia sind heir aber nicht sehr ergiebig.

Da brauchts nur eine normale Formelsammlung für.
bzw. der benötigte Strom für eine bestimmte Umschaltzeit in *etwa*:

Autor: joep (Gast)
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http://focus.ti.com/lit/ml/slup169/slup169.pdf
Andere Hersteller dürften auch geeignete ANs haben in denen die 
Grundlagen beschrieben sind. Ansonsten mal mit einem guten Buch 
versuchen ;)

Autor: Christoph Z. (rayelec)
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Gatestrom Spitzenwert ist gleich Innenwiderstand der Ansteuerungsquelle 
(Port vom uC) geteilt durch die Steuerspannung.
Das Gate ist ein Kondensator. Maximalstrom bei entladenem Gate.

Gatestrom bei AC-Ansteuerung ist U/Z, wobei U die Ansteuerspannung und
Z=1/wC w=2*Pi*f (Z ist die Impedanz oder der "Wechselstromwiderstand")
C ist die Gatekapazität (Achtung, spannungsabhängig!)

Daraus sieht man, je höher die Ansteuerfrequenz, desto grösser die 
Verluste am/im Gate.

Gruss
rayelec

Autor: Marcel (Gast)
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vorsicht beim schalten der induktivitäten nicht das du nen booster baust 
und dir die fets abrauchen....

mfg marcel

Autor: Johannes (Gast)
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Äh ja, genau wegen Dieser Unsicherheiten wäre es nett, wenn mir jemand 
schnell die offenen punkte im ersten Post abklären könnte! :)

Danke!!!

Autor: Johannes (Gast)
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Hmm, hat keiner einen Tipp für mich? :)

Autor: Klaus Falser (kfalser)
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> 2.) Induktive Last (Magnetventil) schalten, Frequenz zwischen 10 und 100
> Hz, 24V, 250mA, schalten mit Portpin

- Freilaufdiode gehört an das Ventil, nicht über den MosFet
- Und ob man ein Magnet Ventil, oder induktive Last mit 100 Hz schalten 
kann, hängt auch von der Induktivität ab. Bei einer Induktivität ändert 
sich der Strom nicht schlagartig sondern mit dI/dt = V/L. Wenn der FET 
ausschaltet, zirkuliert der Strom weiter über die Freilaufdiode, die 
Spannung V an der Induktivität ist dann die Flußspannung von 0.6V. Die 
Stromänderung in der Spule ist dann eher klein und es braucht seine Zeit 
bis der Strom abgeklungen ist, eventuell mehr als 10 ms.

Autor: Johannes (Gast)
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Okay Danke, verstanden!

Dann taste ich mit der Frequenz mal vorsichtig 'ran. Reicht da eine 
Feld-Wald-Wiesen-Diode (1N4001 oder so), oder muss das was besonderes 
sein?

Und wie ist es mit den Widerständen (Gate und Pulldown) beim 
PWM-schalten?

Autor: Ulrich (Gast)
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Wenn man schon wieder einschalten will, bevor der Strom in der Spule 
abgeklungen ist, solle man eine schnelle Diode als Freilaufdiode habe. 
In der Regel ist das der Fall wenn man PWM Regelung nutzt.
Wenn man nur selten schaltet, und immer wartet bis der strom abgeklungen 
ist, hat eine schnelle Diode keine Vorteile.

Der Widerstand vorm Gate sorgt für eine definierte etwas langsamere 
Schaltgeschwindigkeit. Das ist sinnvoll um mögliche EMV Problem zu 
vermeiden. Wie groß der Widerstand sein muß oder darf hängt von der 
Schaltung und dem Aufbau ab. Wenn man nicht genau weiss was man macht 
besser einen Widerstand drin haben und nicht das Radio stören.

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