Problem mit IRF3205

[Phillip V. (phillip_v)]

Hi,

ich bastel nun schon seit geraumer Zeit mit einem ATMEGA8 und einem 
IRF3205 an einer LED Steuerung. Ich will an (bspw.) PB0 ein (Soft-)PWM 
Signal ausgeben, welches das Gate des IRF3205 steuert.
Da meine LED Leisten mit einer gemeinsamen Anode ausgestattet sind, ist 
der IRF3205 hinter der Kathode des hier beispielsweise ausgewählten 
rot-Kanals (aus dem RGB Spektrum) eingebaut.
Meine Schaltung funktioniert leider nicht, wie ich mir das vorstelle.
Also habe ich mich auf die Fehlersuche gemacht und folgende 
Testschaltung zusammengebaut.

(+)--([LED Anode]-[LED Kathode])----([IRF3205 Source]-[IRF3205 Drain])--(-)

Zusätzlich habe ich noch

(+)--[Taster]--[IRF3205 Gate]

angeschlossen.

Die Spannungsquelle hat 5V und die LED einen eingebauten Vorwiderstand.

Das erwartete Verhalten ist, dass nach Einschalten der Spannungsquelle 
die LED aus ist und nur beim drücken des Tasters an geht. Beim Lösen des 
Tasters sollte die LED wieder ausgehen.

Das beobachte Verhalten weicht von der Erwartung in sofern ab, als dass 
die LED auch nach dem Lösen des Tasters an bleibt.

Vielleicht ist es ein dummer Anfängerfehler. Ich würde mich auch eure 
Hilfe freuen.

VG
phillip

[Jörg W. (dl8dtl) (Moderator)]

Phillip V. schrieb:
> Vielleicht ist es ein dummer Anfängerfehler.

Ja.  Das Gate eines FETs lässt man nicht "in der Luft hängen".  Bei
diesen großen FETs hat das einige Nanofarad an Kapazität, und diese
werden (wenn du sauber gebaut hast) nur ganz allmählich durch
Kriechströme entladen.  Dadurch bleibt der FET auch nach dem Öffnen
des Tasters noch eingeschaltet.  Schlimmer jedoch: wenn die Ladungen
allmählich abgebaut werden und die Gate-Source-Spannung in den Bereich
der Schwellspannung kommt, läuft der FET aus dem Schalterbetrieb in
den aktiven Betrieb hinein und beginnt plötzlich, Verlustleistung
umzusetzen.  Das kann ihn u. U. überhitzen.

Normalerweise sollte man das Gate fest an den Ausgang des Controllers
koppeln.  Den Taster fragst du dann irgendwo in der Firmware ab und
schaltest den Ausgang entsprechend.  Wenn du deine jetzige Schaltung
zum Laufen bekommen willst, musst du zwischen Gate und Source des
FETs noch einen Widerstand klemmen (Richtwert 1 kΩ), der die Gate-
Source-Kapazität nach dem Öffnen des Tasters schnell genug entlädt.

Drain und Sources sind in deiner Beschreibung vertauscht, obwohl sie
vermutlich in der realen Schaltung korrekt sind, denn sonst würden
die LEDs ständig leuchten (durch die Substratdiode des FET).  Außerdem
fehlt in deiner Beschreibung ein Strombegrenzungswiderstand für die
LEDs.

[Phillip V. (phillip_v)]

Jörg Wunsch schrieb:
> Normalerweise sollte man das Gate fest an den Ausgang des Controllers
> koppeln.  Den Taster fragst du dann irgendwo in der Firmware ab und
> schaltest den Ausgang entsprechend.  Wenn du deine jetzige Schaltung
> zum Laufen bekommen willst, musst du zwischen Gate und Source des
> FETs noch einen Widerstand klemmen (Richtwert 1 kΩ), der die Gate-
> Source-Kapazität nach dem Öffnen des Tasters schnell genug entlädt.

Ich hab zwischen PB0 und Gate sogar ein zur Taktfrequenz passendes RC 
Glied.
Das sollte als Widerstand reichen, oder?

> Drain und Sources sind in deiner Beschreibung vertauscht, obwohl sie
> vermutlich in der realen Schaltung korrekt sind, denn sonst würden
> die LEDs ständig leuchten (durch die Substratdiode des FET).  Außerdem
> fehlt in deiner Beschreibung ein Strombegrenzungswiderstand für die
> LEDs.

So hatte ich es zuerst verbaut. Jetzt nochmal zum Verständnis. Der Strom 
fliesst doch von + nach - .
Daher geht es von der Kathode doch zum Source-Pin des IRF3205, oder ?

[Jörg W. (dl8dtl) (Moderator)]

Phillip V. schrieb:

> Ich hab zwischen PB0 und Gate sogar ein zur Taktfrequenz passendes RC
> Glied.

Und wo ist der Taster?

> Das sollte als Widerstand reichen, oder?

Nur, wenn das RC-Glied ein Hochpass ist. ;-)  Bei einen Tiefpass
wäre kein Gleichstrompfad nach Masse vorhanden ...

Wie wäre es, wenn du mal einen richtigen Schaltplan zeichnen würdest,
damit man sich über das gleiche unterhält wie du?

> So hatte ich es zuerst verbaut. Jetzt nochmal zum Verständnis. Der Strom
> fliesst doch von + nach - .

Das ist die technische Stromrichtung.  Die physikalische Stromrichtung
geht (zumindest in metallischen Leitern) von - nach +.

> Daher geht es von der Kathode doch zum Source-Pin des IRF3205, oder ?

Deine Annahmen werden immer konfuser ... ich weiß ehrlich gesagt nicht
einmal, was du mit der Frage bezweckst.

[karadur (Gast)]

Hallo

Source und Drain vertauscht. Source gehört an GND.