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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Mofet Denkfehler?


Autor: Kabelleger (Gast)
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Hallo,

Ich habe das gefühl, dass ich bei meiner Mosfet Schaltung einen 
Denkfehler drin hab - zumindest funktioniert meine Schaltung aus 
unerklärlichen Gründen nicht.

Ich habe folgende Schlatung (mit einem IRF 510 aufgebaut)

An Drain liegen 24V DC an.
An Source ist eine LED Kette mit mehreren LEDs (+ Vorwiderstand) 
angeschlossen, welche am Ende gegen Ground geht.
An Gate ist meine Steuerspannung (0V / 5V) vom Mikrocontroller.

Nur schaltet mein Mosfet nicht durch! Lege ich an das Gate 5V, so liegen 
an der Source 2,8V an - auch wenn ich die LED Serienschaltung abstecke.

Hab ich einen Denkfehler?

: Verschoben durch Admin
Autor: Andreas K. (derandi)
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Mach die LED`s zwischen 24V und Drain. Source kommt auf GND.

Autor: Uwe ... (uwegw)
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Damit ein NFET leitet, muss die Spannung am Gate größer sein als an 
Drain. Entweder du schaltest etwa 30-35V aufs Gate, oder du schaltest 
einfach die LEDs gegen Masse (also 24V-> Drain -> Source -> Masse).

Autor: Torsten K. (ago)
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Ich vermute mal du bräuchtest am Gate mindestens die UF aller LEDs...
leg die LED mal in Drain (also 24V -> Vorwiderstand -> LEDs-> MOSFET -> 
Ground). R vor dem Gate nicht vergessen.

Autor: Kabelleger (Gast)
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Ok, Danke.
Zumindest tut sich mal irgendwas. Mit 0V / 12V kann ich wunderbar die 
LEDs ein und ausschalten. Allerdings klappt es mit den 5V nicht.

Ist die Gatespannung zu niedrig?

Widerstand am Gate halte ich nicht für sinnvoll. Das wäre wohl eher bei 
einem Bipolartransistor nötig.

Autor: H.Joachim Seifert (crazyhorse)
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lies die Antworten, bei Andreas steht alles wichtige in einem Satz.
Andere erzählen aber auch Müll, gell Uwe:-)

Autor: Kabelleger (Gast)
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hab es nun eh so aufgebaut wie andreas schreibt.
Allerdings lassen sich die leds nicht mit 5V sondern nur mit höheren 
spannungen, zb 12 V schalten.
Warum? Was kann ich dagegen machen? Vor allem, weil ich die anzahl der 
leds, die spannung (24v) und die schaltspannung (5V) vorgegeben habe.

Autor: H.Joachim Seifert (crazyhorse)
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tja, gerade mal geschaut, der IRF510 ist nicht gerade der geeigneste 
Kamerad, sollte aber dennoch gehen, bei 5V reicht es sicher für ein paar 
LEDs.
Wieviel Strom soll den durch deine Leuchtdioden fliessen?

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Den IRL510 wirste auch fast überall kriegen. Mit dem wird es gehen, da 
dessen notwendige Gate-Spannung niedriger ist.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Uwe ... schrieb:
> Damit ein NFET leitet, muss die Spannung am Gate größer sein als an
> Drain.

Ich dachte immer es hieße U-Gate-Source ;-)

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Simon K. schrieb:
>> Damit ein NFET leitet, muss die Spannung am Gate größer sein als an
>> Drain.
> Ich dachte immer es hieße U-Gate-Source ;-)
Im durchgeschalteten Zustand passt die Aussage schon...  ;-)

Kabelleger schrieb:
> hab es nun eh so aufgebaut wie andreas schreibt.
Poste bitte einen Schalplan (oder eine Skizze)...

Autor: Kabelleger (Gast)
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Im Anhang ist eine Skizze zu finden. Leider nur in Paint gezeichnet, 
sollte allerdings verständlich sein um was es geht.

Ich möchte eigentlich schon beim IRF510 bleiben, weil ich von denen 
100stk rumliegen habe und diese schaltung einige Male bauen muss. Möchte 
nicht unbedingt Geld für andere ausgeben.

Was kann ich tun, um trotzdem mit der vorgegebenen Aufgabenstellung und 
den besagten Transistoren schalten zu können?

Autor: Philipp (Gast)
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Für 60ma langt doch ein Bc574. den kannste wunderbar mit 5v ansteuern 
und ist auch seehr billig. Heb dir die Mosfets doch für andere Zwecke 
auf oder müssen es Unbedingt Mosfets sein?

Autor: Jens G. (jensig)
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Das ist schlecht, wenn Du die Dinger 100fach rumliegen hast. Denn 
eigentlich passt der nicht zur 5V-Ansteuerung.
Was Du machen könntest (abgesehen von einem Spannungsverstärker):

µC mit 6V betreiben (bis über 7V machen die ja üblicherweise mit per 
Spezifikation, auch wenn die Kennwerte für solche Spannungen nicht mehr 
als garantiert drinnen stehen).
Das eine Volt macht schon viel aus, weil wir damit praktisch aus dem 
Knick der Schwellenspannung rauskommen.

Oder aber eine Art Spannungsverschiebung realisieren (hatte ich mal bei 
einer Moped-Zündung gemacht):
- Zw. Ausgang µC und Gate Z-Diode (2V) mit K zum µC) mit 100nF parallel 
schalten
- und von Gate zu +24V einen recht hochohmigen R (100k oder so).

Damit schaltet die Spannung am Gate zw. 2 und 7V, was sicher den Mosi 
ein und ausschaltet.

Autor: Andreas K. (derandi)
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Pegelwandler mit Bipolarem Hühnerfutter wie z.B. einem BC547C 
dazwischenbauen?
Obwohl, dann könnte man auch gleich den IRF510 durch diesen 
4-Cent-Transistor ersetzen, die 60 mA sollte er noch aushalten.

Autor: Kabelleger (Gast)
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Philipp schrieb:
> müssen es Unbedingt Mosfets sein?

nein müssen es nicht. ich hab mir nur gedacht, dass dies wohl die 
einfachste methode sein würde.

Das ganze wird einige Male gelötet, deshalb sollte die Schaltung (und 
somit der Lötaufwand) möglichst gering sein.

Ich denke ich werde mir noch ein paar BC547 bestellen und damit 
schalten.
Worauf muss ich dann Acht geben? Basiswiderstand? Basis-Emitter 
Widerstand?

Autor: dasrotemopped (Gast)
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Für deinen FET brauchst du lt. Datenblatt +-20 V für die Ansteuerung. 
Die 5 V vom uC reichen da nicht, damit die DS Strecke schön niederohmig 
wird.
Üblicherweise benutzt man dann eine FET Treiberstufe. Hab da mal was 
grob skizziert. Werte für die Rs bitte selbst errrechnen. Den kleinen 
Fet zum Steuern ist aber als Bauteil schon korrekt. Die Rs an den Gates 
schön hockohmig wählen ( 100k Ohm oder mehr), dürfen aber nicht fehlen, 
damit die Fets auch wieder zügig abschalten.

Gruß,

dasrotemopped

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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dasrotemopped schrieb:
> Für deinen FET brauchst du lt. Datenblatt +-20 V für die Ansteuerung.
Bitte nicht schon wieder nur in den Maximum Ratings nachsehen.
Ein Datenblatt hat auch eine 2. Seite.

Er hat eine Ugsth von max. 4V.
Mit 5V am Gate wird der diesen lächerlichen Strom schon können...

> Hab da mal was grob skizziert.
Das ist jetzt aber echt technischer Overkill.

Kabelleger schrieb:
>>>> Ich habe folgende Schlatung (mit einem IRF 510 aufgebaut)
Pins verwechselt?
Mach mal ein Foto davon.

Autor: Kabelleger (Gast)
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Habe nun einen 300K widerstand zwischen Gate und Drain eingebaut. Nun 
kann ich auch mit 5V schalten.

Ich werde mit dieser Variante zwar in die Elektroniker-Hölle kommen, 
aber funktionieren tuts mal.

Werde aber trotzdem die Variante mit dem BC547 verwenden.

Grüße

Autor: Jens G. (jensig)
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>Habe nun einen 300K widerstand zwischen Gate und Drain eingebaut. Nun
>kann ich auch mit 5V schalten.

Das ist ja nun der größte Quatsch - ein 300k zw. Drain und Gate bewirkt 
rein gar nix, wenn das Gate niederohmig vom µC angesteuert wird.
Da hast Du mit sicherheit irgendein anderes Problem, wenn das was 
bewirken soll.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Den Prozessor-Pin extern hochzuziehen, ist entweder Selbstmord oder die 
hohe Schule.
Nimm doch einfach nen Spannungsverdoppler aus 2 Dioden und einem Kondi. 
Der Prozessor erzeugt halt dann ne PWM am Ausgang.

Nett ist auch die Idee einen MAX232 zu mißbrauchen.

Hängt halt von deiner Schaltungsstruktur ab. Z.B. wieviele Kanäle du 
insgesamt hast.

Autor: Jens G. (jensig)
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>Den Prozessor-Pin extern hochzuziehen, ist entweder Selbstmord oder die
>hohe Schule.

Was soll da hohe Schule sein? Interne Schutz/Parasitendioden begrenzen 
den Spannungsanstieg, und bei 300k/24V auch nur bei rund 60µA - völlig 
ungefährlich. Da würde jedes Multimeter mit Durchgangsprüfer mehr 
"Schaden" anrichten

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Nur um es nochmal festhalten: der Mosfet kann mit 5V locker 60mA...

Autor: Jens G. (jensig)
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wenn es ein typischer IRF510 ist, dann ja.
Wenn man aber die Diagramme so betrachtet, dann scheint lt. Diagramm 3 
(Typ Transfer Characteristic) ungefähr von einer Ugs(th)=2,3V bis 3V 
ausgegangen worden zu sein (was auch meinen Erfahrungen allgemein 
entspricht). Würde man das jetzt für Ugs(th)=4V (was das garantierte 
Maximium ist) interpolieren, würden vermutlich bei Ugs=5V wirklich nur 
paar mA fließen, was offensichtlich zu wenig wäre.
Er braucht also nur ein unglücklicher Besitzer solch grenzwertiger 
Bauteile zu sein, und schon siehts faul aus.

Autor: BMK (Gast)
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Da muss ich Jens zustimmen.

Wenn ich wissen will, ab welcher Vgs ein MOSFET einigermassen
gut durchschaltet, betrachte ich mir das Miller-Plateau.

Und das liegt beim IRF510 bei 7V (Fig. 6)

Und darunter hat man mehr oder weniger ein 'Leitfähigkeitchen'

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