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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik VCC-Schalter mit NPN und Mosfet (so richtig)?


Autor: Mark (Gast)
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Abend,

ich möchte mir gern eine Transistorschaltung bauen, welche eine 12V 
Spannung mit maximal 6A ein- und ausschalten kann.

Ein/Ausgeschaltet wird über einen normalen GPIO-Pin von meinem 
AVR-Prozessor. Als Schalter verwende ich zuerst einen NPN-Transistor. 
Wenn der GPIO low ist (basis vom NPN), dann müsste Ube = 0V sein und der 
Transistor ist abgeschaltet -> Uce ist sehr groß so dass der Mosfet 
sperren sollte.

Welchen Strom sollte ich ca. fließen lassen in der Basis vom NPN 
(hervorgerufen durch den R116 Widerstand?

Wo ich mir auch nicht ganz sicher bin ist die Beschaltung vom Mosfet. 
Ist dieser ausreichend gut von mir ausgewählt worden? Und benötigt man 
den R114 Widerstand überhaupt?

Was sagt mir genau der Wert für die Gateaufladung (in diesem Fall: 13nC 
bei 10V)?

FDC655BNCT Datenblatt:
http://www.fairchildsemi.com/ds/FD/FDMA530PZ.pdf

wobei mir dieser besser gefällt, weil er einfacher zum Löten ist:
http://www.fairchildsemi.com/ds/FD/FDC655BN.pdf

Besitzt auf jeden Fall einen niedrigen Rds(on) Wert und die Leistung ist 
mit 800mW auch gering, was für diesen IC sprechen würde.

Gruß
Mark

Autor: HildeK (Gast)
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Mark schrieb:
> Welchen Strom sollte ich ca. fließen lassen in der Basis vom NPN
> (hervorgerufen durch den R116 Widerstand?

Das ist ziemlich unkritisch. Der R114 mit 10k lässt maximal 1.2mA 
fließen, geteilt durch den minimalen hFE des Transistors, mit 
Sicherheitszuschlag, dann reichen für den Basisstrom locker 100µA.

> Ist dieser ausreichend gut von mir ausgewählt worden? Und benötigt man
> den R114 Widerstand überhaupt?
Den R114 benötigt man zum Abschalten des FET.
Die Mosfetbeschaltung ist soweit korrekt, der R114 ist aber relativ groß 
gewählt, so dass beim Ausschalten die Ladung im Gate (die Frage nach den 
13nC) langsamer abfließen kann. Dieser Vorgang sollte aber eher schnell 
ablaufen, denn in der Zeit ist der FET im linearen Bereich und heizt.
Wenn dir der erhöhte Strom durch den verringerten Widerstand R114 nicht 
weh tut, dann mache ihn kleiner z.B. 1k.

> Besitzt auf jeden Fall einen niedrigen Rds(on) Wert und die Leistung ist
> mit 800mW auch gering, was für diesen IC sprechen würde.
Das musst du nochmals überdenken. Bei 30mOhm und 6A werden immerhin mehr 
als 1W verheizt. Die müssen von den kleinen Gehäusen abgeführt werden 
können. Du brauchst zumindest eine größere Kupferfläche an den Beinchen 
bzw. am Exposed Pad.

Ich finde die FET-Auswahl für den angegebenen Zweck zumindest 
grenzwertig.

Autor: Mark (Gast)
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HildeK schrieb:
> Das musst du nochmals überdenken. Bei 30mOhm und 6A werden immerhin mehr
> als 1W verheizt

stimmt. Welche Bedeutung haben dann die bei Digikey angegebenen 800mW 
maximale Leistung bei diesem FET?

http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.d...

Die anderen FETs die bei Digikey angeboten werden, besitzen bei 6A 
bereits eine viel größere Leistung > 1.5W oder noch mehr.

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