Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Versorgung von externem Modul (HC-05) mit MOSFET (über GPIO) schalten


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Markus B. (markus001)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo zusammen!

Verwende derzeit das STM32F4Discovery-Board zusammen mit einem Bluetooth 
HC-05 Modul. Das Modul hängt derzeit direkt am 3V-Pin des 
Discovery-Boards.
Bräuchte die Möglichkeit, die Versorgung des HC-05 über einen GPIO 
schalten zu können.

Folgende Schaltung mit einem p-Kanal-MOSFET kam mir in den Sinn: (siehe 
Anhang 1).
Soweit zur idealen Theorie.


Laut Datenblatt 
(http://www.mcu-turkey.com/wp-content/uploads/2013/01/HC-Serial-Bluetooth-Products-201104.pdf) 
zieht das HC-05 Modul einen maximalen Strom von 40mA (normal 8mA) und 
benötigt eine Spannung von 3.0 - 4.2V.

Laut dieser Seite (http://english.cxem.net/arduino/arduino4.php) beträgt 
die minimale Versorgungsspannung 2.7V.
Der 3V-Pin des Discovery-Boards liefert 2.95V. Zu viel Spannung soll 
also durch die zusätzliche Verschaltung nicht verschenkt werden.


Der MOSFETs:
Er sollte bei einem V(GS) von -2.95V des GPIOs soweit durchgeschaltet 
sein, dass der benötigte Strom geliefert werden kann und an ihm selbst 
auf Grund eines geringen R(DS,ON) wenig von den 2.95V abfallen.

Bei einem angenommenen R(DS,ON) von 1 Ohm wären es bei 40mA ca. 40mV => 
noch 2.91V für das Modul übrig.


Angenommen, meine Überlegungen stimmen soweit (verbessert mich bitte, 
falls ich falsch liege), dann ist mein Problem nun, dass ich mir bei der 
Wahl eines MOSFETs unsicher bin.
Ich muss dazu sagen, dass ich hier zum ersten mal selbst versuche, nen 
realen Transistor für einen realen Einsatz zu finden.


Was meine bisherige Recherche ergab:
- wenn man keine Ahnung hat vom Suchen eines Transistors, dann ist man 
auf Seiten wie Reich*** oder Pol*** irgendwie arm dran. Auf Farn*** kann 
man wenigsten nach Kennwerten filtern

- bei den im Datenblatt angegebenen Werten für V(GS,th) fließt oftmals 
noch nicht genügend Strom (laut V(GS);I(DS)-Kennlinie). Da V(GS,th) aber 
ja nur aussagt, dass sich hier eine große Änderung der Leitfähigkeit 
ergibt, ist das wahrscheinlich in Ordung.

Ein scheinbar guter Kandidat wäre der SI2301 (dritter von oben: 
http://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C3%9Cbersicht).

Laut seinem Datenblatt (http://www.vishay.com/docs/70627/70627.pdf) kann 
bei einem V(GS) von -2.5V ein Strom von 1.9A bzw. laut Kennlinie 
"Transfer-Characteristics" ein Strom von ca. 8A fließen. (Warum sind die 
Werte unterschiedlich?).

Da mein Aufbau derzeit auf nem Breadboard stattfindet, frage ich mich, 
ob ich die Anschlüsse dieser kleinen SMD-Gehäuse (um die man bei MOSFETs 
anscheinend nicht rum kommt) einfach Kabel anlöten kann, oder ist das 
ein unmögliches Unterfangen?



Wie gesagt, wenn ich irgendwelche Denkfehler mache (z.B. beim Datenblatt 
lesen), oder ihr Vorschläge, Verbesserungen und dergleichen (bzgl. 
Transistor suchen, Verschaltung, usw.) habt, dann wäre ich hierfür 
dankbar.

: Bearbeitet durch User
von uwegw (Gast)


Lesenswert?

> Da mein Aufbau derzeit auf nem Breadboard stattfindet, frage ich mich,
> ob ich die Anschlüsse dieser kleinen SMD-Gehäuse (um die man bei MOSFETs
> anscheinend nicht rum kommt) einfach Kabel anlöten kann, oder ist das
> ein unmögliches Unterfangen?

Das wäre die übliche Vorgehensweise.
Am einfachsten wäre es, einen Mosfet mit etwas größerem Gehäuse zu 
nehmen, z.B. den IRF7220 oder IRF7410. Die sind im SO8-Package, und 
Drain und Source sind parallel auf mehreren Pins. Da könnte man gut 
jeweils einen steifen Draht längs über die Pinreihe löten, sodass er 
parallel zum Gehäuse liegt. Damit kann dann der Mosfet quasi auf der 
Kante stehend eingesteckt werden. Und den Gate-Pin könnte man dann mit 
einem flexibelen Draht anschließen.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Mark B. schrieb:
> bei einem V(GS) von -2.5V ein Strom von 1.9A bzw. laut Kennlinie
> "Transfer-Characteristics" ein Strom von ca. 8A fließen. (Warum sind die
> Werte unterschiedlich?).

Der kleinere ist der vom Hersteller garantierte, per Messung überprüfte,
der andere ist der typische bei meist 25GradC, kann also, kann aber auch 
nicht,
und gilt bestimmt nicht bei 125GradC.

von Markus B. (markus001)


Lesenswert?

uwegw schrieb:
>> Da mein Aufbau derzeit auf nem Breadboard stattfindet, frage ich mich,
>> ob ich die Anschlüsse dieser kleinen SMD-Gehäuse (um die man bei MOSFETs
>> anscheinend nicht rum kommt) einfach Kabel anlöten kann, oder ist das
>> ein unmögliches Unterfangen?
>
> Das wäre die übliche Vorgehensweise.
> Am einfachsten wäre es, einen Mosfet mit etwas größerem Gehäuse zu
> nehmen, z.B. den IRF7220 oder IRF7410. Die sind im SO8-Package, und
> Drain und Source sind parallel auf mehreren Pins. Da könnte man gut
> jeweils einen steifen Draht längs über die Pinreihe löten, sodass er
> parallel zum Gehäuse liegt. Damit kann dann der Mosfet quasi auf der
> Kante stehend eingesteckt werden. Und den Gate-Pin könnte man dann mit
> einem flexibelen Draht anschließen.


Die Gehäuse hat ich gesehen, aber der Sinn hatte sich mir nicht ganz 
erschlossen. Werd ich mir merken, danke! Jedoch sind speziell die Zwei 
vom Threshold her zu knapp an meiner Versorgung dran.


MaWin schrieb:
> Mark B. schrieb:
>> bei einem V(GS) von -2.5V ein Strom von 1.9A bzw. laut Kennlinie
>> "Transfer-Characteristics" ein Strom von ca. 8A fließen. (Warum sind die
>> Werte unterschiedlich?).
>
> Der kleinere ist der vom Hersteller garantierte, per Messung überprüfte,
> der andere ist der typische bei meist 25GradC, kann also, kann aber auch
> nicht,
> und gilt bestimmt nicht bei 125GradC.

Macht dann schon eher Sinn. Danke!



Wenn ich das jetzt richtig interpretier, dann gibt es an sich keine 
wirklichen Einwürfe bzgl. der Verschaltung und der Wahl des SI2301? 
Falls dem so is, wäre ne kurze Rückmeldung im Sinne von "Sollte 
funktionieren." hilfreich. :)

von Kein Name (Gast)


Lesenswert?

Normalerweise kommen noch 100kOhm an Masse, damit der Mosfet während der 
Initialisierung sicher aus bleibt.

von Markus B. (markus001)


Lesenswert?

Kein Name schrieb:
> Normalerweise kommen noch 100kOhm an Masse, damit der Mosfet während der
> Initialisierung sicher aus bleibt.

In meinem Fall würde ein Pull-Down am Gate doch eher bewirken, dass der 
MOSFET sicher AN bleibt, sofern der GPIO zeitweise floated, weil das 
Gate auf Low gehalten wird. Oder seh ich da was falsch?

von Kein Name (Gast)


Lesenswert?

Verdammt... natürlich zwischen Gate und Source.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.