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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik P-Kanal Mosfet- Ansteuerung mit AVR


Autor: Stefan Wichting (Gast)
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Hallo,
ich möchte mit einem AVR (ATMega16) einen Mosfet ansteuern (P-Kanal,
typ: FDP2040p von Fairchild Semi. ). In der Anlage ist ein Schaltplan.
An der rechten Leiste soll dann eine ohmsche Last gegen Masse
geschalten werden. Funktioniert das so, und ist der Fet dafür auch
geeignet? Hier mal ein kleiner Auszug aus dem Datenblatt:

Rds(on) = 0,08 Ohm @ V gs = -4,5 V
Rds(on) = 0,11 Ohm @ V gs = -2,5 V

Leistung 37,5 W

Uds max. 20V
Id 16 A

Gehäuse : To 220

Der Fet sollte etwa 6V und bis zu 6 A schalten können. Ist die
angegebene Leistung die durch den Fet fließt, oder die max. erlaubt
Verlustleistung? Auf eine Antwort würde ich mich freuen,

Stefan

Autor: buz11 (Gast)
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Wenn der AVR mit 5V betrieben wird , hat man eine Mindestspannung
von -1V Ugs  .
Da sperrt der FET noch , ist aber keine saubere Lösung .

Autor: Axel (Gast)
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Hallo Stefan,

keine saubere Lösung, hatt BUZ11 recht!
Wenn Du keinen größeren Aufwand treiben willst, setz noch eine kleine
Zenerdiode(2Volt) mit dem Balken zum FET in Reihe zum AVR. (rote LED
mit balken zum AVR geht vielleicht auch) Diese Sperrt und leitet nur,
wenn der AVR LOW-Pegel hat. Allerdigens hast Du dann keine -5.9xVolt am
Gate, sondern musst die Sperrspannung der Z-Diode abziehen. Sind dann
aber immernoch 6V-2V=(ca) 4Volt U_gs. Ausserdem fliessen Dir sonst die
6Volt über den 100K und den internen Schutzdioden im AVR auf deine
AVR-VCC (jedoch dürfte nichts durchglühn bei 100K).
Den AVR musst Du aber mit 5Volt betreiben, der HIGH-Pegel muss größer
sein als 6Volt-ZSpannung. Auch, wenn Du den PortPIN übers DDRX-Register
hochomig schaltest, gilt das, wegens der internen Schutzdioden im AVR.

Viel Spaß weiterhin
AxelR.

Autor: Stefan Wichting (Gast)
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Hallo,
vielen Dank für eure Antworten. Ich habe da aber noch eine Frage, da
ich mich zum ersten mal mit Mosfets beschäftige.

" Wenn der AVR mit 5V betrieben wird , hat man eine Mindestspannung
von -1V Ugs  .
Da sperrt der FET noch , ist aber keine saubere Lösung . "

Heißt das, dass ich die Spannung an source höher wählen muss?
Eigentlich will ich nicht noch mehr Bauteile verbrauchen, die zu
Schaltende Spannung kann ich problemlos auch höher stellen. Ich wollte
nur ein beispiel vorhin nennen. Übrigens wird der AVR mit 5v betrieben.


Wie sieht's denn mit der Leistung aus? (37,5 Watt)

Freue mich, so hilfreiche Leute zu treffen, echt super,

Stefan

Autor: Matthias (Gast)
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Hi

man sollte sich generell überlegen ob man wirklich High-Side schalten
will/muß. Meißt läßt sich das nämlich verhindern und man kann N-Kanal
MOSFET's verwenden. Die haben, aus physikalischen Gründen, wesentlich
bessere Eigenschaften.

Bei deinem FET kommst du bei 6A auf eine Verlustleistung von rund 3W.
Mit einem 0815 N-Kanal-FET problemlos auf unter 1W.

Nicht umsonst werden in integrierten High-Side-Schaltern (z.B. BTSxxx
von Infineon) auch N-Kanal-FET's verwendet. Da ist dann noch eine
Ladungspumpe drin die für den entsprechenden Spannunghub sorgt.

Matthias

Autor: Stefan Wichting (Gast)
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Hallo,
ja muss leider gegen Masse schalten (das Gehäuse ist aus Metall und ich
will das nicht auf Vcc legen ).  Zur Erklärung: Habe 8
Bananenbuchsenpaare auf die ich mein 6 oder mehr Volt legen will.

Gruß

Stefan

Autor: Matthias (Gast)
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Hi

Dann bleiben dir mindestens drei Alternativen:

1.
Nimm einen "intelligenten" High-Side-Switch. Inifineon bietet da ein
paar schöne Bauteile an. BTS 436 L2 kostet bei Reichelt 2,30

2.
Ansteuerung des P-Kanal-FET's über zusätzlichen Transistor. Dann
spielt  die zu schaltende Spannung bis Ugsmax keine Rolle. Danach muß
man wieder aufpassen.

3.
N-Kanal-FET nehmen und über Ladungspumpe das Gate auf das nötige
Potential zum Schalten bringen.

Variante 1 ist am teuersten aber wohl auch am einfachsten.
Variante 3 dürfte etwas aufwendiger werden aber dann kannst du den FET
so auswählen das der bei den 6A kaum warm werden wird.

Matthias

Autor: AxelR. (Gast)
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ips521 nehm ich immer
axel

Autor: Stefan Wichting (Gast)
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Hallo,
nun ja, der ips521 ist doch recht teuer. Eine grundsätzliche Frage:
muss die zu schaltende Spannung unter Vgs liegen? Für was ist dann die
Angabe "Uds max. 20V" ?

gruß

Stefan

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