Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik MOSFET // Selbsthaltung


von __Son´s B. (bersison)


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Hallo!
Ich taste mich gerade an den sicheren Umgang mit MOSFET´s heran.

_Aufgabe_
4905 schaltet erst durch, wenn TASTE krz betätigt wird. Uv=12V dauerhaft 
bis Batt=0V.
Dazu habe ich oben abgegebildet, eine kleine Schaltung aufgebaut, die 
aber nicht zuverlässig arbeitet.

_Fehlerbeschreibung_
Wenn Schaltung in Selbsthaltung, also ON ist, und die Batt 
AUS/EIN-geschaltet wird, kommt es häufiger vor, dass Schaltung sofort in 
ON geht, ohne(!) das die TASTE betätigt wird.
Auch der einzelne Austausch gegen R10k bringt keine Sicherheit.

_FRAGE_
WO STECKT DER FEHLER?

: Gesperrt durch Moderator
von Max H. (hartl192)


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Hast du einen größeren Elko zwischen Vout und Masse?

von Stefan M. (derwisch)


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Vom Gate des 4905 gehen 100K nach +12V.
Müsste dieser Widerstand nicht besser nach Ground gehen?

von Max H. (hartl192)


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Stefan M. schrieb:
> Vom Gate des 4905 gehen 100K nach +12V.
> Müsste dieser Widerstand nicht besser nach Ground gehen?
Dann wäre der Mosfet immer ein, weil der 100kΩ Ugs auf -12V zieht.

: Bearbeitet durch User
von __Son´s B. (bersison)


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Max H. schrieb:
> Hast du einen größeren Elko zwischen Vout und Masse?
Schaltung ist auf einem Steckboad. Uv ist mit 1k+LED belastet.

Stefan M. schrieb:
> Müsste dieser Widerstand nicht besser nach Ground gehen?
Der 4905 ist ein P-Kanal, der bei Gnd auf G durch steuert.

von ArnoR (Gast)


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__Son´s Bersi__ schrieb:
> WO STECKT DER FEHLER?

Der IRF1010 ist viel zu fett für diese Aufgabe. Der hat eine große 
wirksame Kapazität zwischen Drain und Masse. Die bildet mit der zwischen 
Gate und Source des IRF4905 wirksamen Kapazität einen kapazitiven 
Teiler. Der bestimmt im Einschaltmoment die Spannungsverhältnisse. Damit 
der IRF4905 beim Anlegen der 12V gesperrt bleibt, müsste die Spannung am 
Gate des IRF4905 vollkommen verzögerungsfrei auf mindestens 10V 
springen. Dazu muss seine Kapazität wesentlich größer als die des 
IRF1010 sein. Also setzt an Stelle des IRF1010 einen BS170 o.ä. ein.

von __Son´s B. (bersison)


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ArnoR schrieb:
> Also setzt an Stelle des IRF1010 einen BS170 o.ä.

Leider muss ich beim Prototyp mit dem zurecht kommen, was in meinen 
Schubladen lagert. Ausser dem IRF1010, BF247C und handelsübliche 
Transistoren habe ich aktuell nichts zur Verfügung.

Hast du sonst einen Vorschlag wie ich mit dem 1010 doch noch weiter 
komme?

von ArnoR (Gast)


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__Son´s Bersi__ schrieb:
> Hast du sonst einen Vorschlag wie ich mit dem 1010 doch noch weiter
> komme?

So wie im Anhang sollte es funktionieren. Der IRF540 ist 3-mal parallel, 
um die Kapazitäten des IRF1010 zu simulieren.

Neben dem oben Gesagten hat die Schaltung noch ein Problem, nämlich die 
Source-Drain-Kapazität des IRF4905. Die sorgt beim harten Anlegen der 
12V (t=1µs) für den Spannungssprung am Ausgang. Aber die Schaltung 
schaltet jetzt nicht selbst ein. Erst nach Betätigen des 2. Schalters 
geht die an (t=20µs) und bleibt es auch nach Öffnen dieses Schalters 
(t=21µs).

von __Son´s B. (bersison)


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ArnoR schrieb:
> Die sorgt beim harten Anlegen der
> 12V (t=1µs) für den Spannungssprung am Ausgang
Vermutlich ist das die Ursache für die "Selbsttriggerung".
Habe statt dem 1010 einen BC547 verwendet und komme auf das gleich 
Ergebnis wie beim 1010.

Wozu hast du die beiden C100nF zum G gesetzt?
Statt des R10k habe ich eine Diode verwendet.

Ich werde morgen alles weitere aus probieren - DANKE ArnoR

von ArnoR (Gast)


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__Son´s Bersi__ schrieb:
> Vermutlich ist das die Ursache für die "Selbsttriggerung".

Das spielt wie gesagt auch eine Rolle, allerdings ist der dadurch 
generierte Einschaltimpuls recht kurz im Vergleich zu der Funktion die 
ich zuerst beschrieben habe. Deren Wirkung siehst du im Anhang. Die 
erzeugt für "Ewigkeiten" eine große Gate-Source-Spannung für den IRF4905 
(die Differenz zwischen 12V und der roten Kurve).

> Wozu hast du die beiden C100nF zum G gesetzt?

Darüber darfst du jetzt mal selbst nachdenken.

> Statt des R10k habe ich eine Diode verwendet.

Aha. Ist ja auch egal, oder?

von __Son´s B. (bersison)


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Schaltung funktioniert einwandfrei mit einem C0,1u am 1010-[G]!

Funktioniert aber auchgenau so sicher, wenn die "harte" 
Spg-Unterbrechung nur am 4905-[S] vorgenommen wird. Also der R100k (am 
4905-[G]) weiterhin dauernd an Batt(+) liegt.
_________________________________________________________________
DANK dir Arno!!!

Letzte Frage an dich;
Würdest du grundsätzlich eine kleine C an jedes MOSFET-Gate, parallel 
zum Pull-Up/-Down -Widerstand legen?
Es spricht einiges dafür - spricht irgend etwas dagegen um auf der 
sicheren Seite zu sein?

von ArnoR (Gast)


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__Son´s Bersi__ schrieb:
> Würdest du grundsätzlich eine kleine C an jedes MOSFET-Gate, parallel
> zum Pull-Up/-Down -Widerstand legen?
> Es spricht einiges dafür - spricht irgend etwas dagegen um auf der
> sicheren Seite zu sein?

Ich hab dir doch die Probleme der Schaltung erklärt:

1. der zu große n-Kanal-Fet
2. die Durchkopplung durch den p-Kanal-Fet

Der Kondensator am p-Kanal Gate hat die Aufgabe die 
Kapazitätsverhältnisse so zu verschieben, dass der durch die große 
Ausgangskapazität des n-Kanal-Fet nicht einschaltet und der Widerstand 
vom Ausgang zum Gate des n-Kanal-Fet und seine Gatekapazität verhindern 
das Einschalten durch den Durchkoppelimpuls. Daraus kannst du nun selbst 
ableiten was nötig ist und was nicht. Wenn du einen kleinen n-Kanal-Fet 
oder einen BC547 einbaust, kann der Kondensator am p-Kanal entfallen.

von Markus (Gast)


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Hallo

Ich habe eine Lampe hier, bei dem der mechanische Schalter jedes Mal 
kaputt geht. Meine Frau möchte die Lampe aber behalten und ich möchte 
den Schalter nun elektrisch ausführen.

Die Lampe hat 9W 2400K, 2400K was auch immer das ist und wird direkt mit 
Netzspannung 230-240V betrieben. Mit etwaigen Netzschwankungen gehe ich 
hier von 50mA maximal aus.
Nun möchte die obige Schaltung verwenden und eine Selbsthaltefunktion 
einbauen.
Ich würde nun die Wechselspannung 230V (RMS) gleichrichten und diese der 
Lampe genauso zuführen.
Eigentlich scheint bis auf das Problem worauf ArnoR einging nicht 
sonderlich viel, was nicht funktionieren würde.
Jedoch sehe ich nun mehrere Probleme.

Vorerst abgesehen von der DS-Kapazität des Mosfets. Ich habe einen 
ähnlichen P-Mos Irf5305pbf hier liegen. Dieser kann aber nur 55V über 
DS. Braucht es hier einen Mosfet der über DS wirklich 325V abkann oder 
kann man die Fets in Serie schalten? Wie ist es mit dem GS-Bezug wenn in 
Serie geschaltet?

Dann habe ich das Problem, dass ich mit dem N-Mos nicht einfach gegen 
Masse schalten kann, da ich so die max Spannung am Gate des P-MOS 
überschreite und dieser kaputt geht. Hinzu kommt, dass über dem N-Fet so 
zum Schalten des P-Mos ca. 205V abfallen müssten, um den Fet möglichst 
ohne grosse Verluste zu betreiben. Mein N-Fet kann aber auch keine 205V 
UDS.

Ich wäre um Ratschläge sehr dankbar.

von Michael B. (laberkopp)


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Markus schrieb:
> Nun möchte die obige Schaltung verwenden und eine Selbsthaltefunktion
> einbauen.

Die ist aber nicht für 230V, weder Wechsel noch Gleich.

Markus schrieb:
> Ich wäre um Ratschläge sehr dankbar.

Kaufe dir einen ordentlichen Netzschalter (vielleicht geht auch das LED 
Netzteil kaputt).

Eventuell hilft ein 220 Ohm 1W Widersatnd in der Zuleitung gegen zu 
hohen Einschaltstrom. Einen Snubber würde ich nicht über dem 
Schaltrekontakt montieren, viele LED Lampen blinken dann oder glimmen.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Markus schrieb:
> Ich wäre um Ratschläge sehr dankbar.
Beschreibe dein neues Problem in einem neuen Thread. Und verlinke 
den relevanten "obigen" Schaltplan dort.

> bei dem der mechanische Schalter jedes Mal kaputt geht.
Was geht da kaputt?

> Braucht es hier einen Mosfet der über DS wirklich 325V abkann
Ich setze bei Netzspannung immer 600V Bauteile ein.

> oder kann man die Fets in Serie schalten? Wie ist es mit dem GS-Bezug
> wenn in Serie geschaltet?
Der GS-Bezug ist so, dass da jeder Mosfet auf seine eignen Beinchen 
achtet. Damit kommst du schnell drauf, dass die Reihenschaltung nicht 
funktionieren wird.
Und auch mit einer anderen Überlegung kommst du drauf: niemals nicht 
schalten alle diese Mosfets genau gleichzeitig ein oder aus. Es wird 
also für ein paar Nanosekunden immer nur einer sperren.

> Ich würde nun die Wechselspannung 230V (RMS) gleichrichten und diese
> der Lampe genauso zuführen.
Das hört sich nach Holzweg an...

Warum nimmst du nicht einfach ein Relais, dass die nötige Schaltleistung 
hat? Und wenns unbedingt was mit Halbleitern sein muss, dann eben ein 
Halbleiterrelais.

von plo (Gast)


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Markus schrieb:
> Schalter jedes Mal kaputt geht.

Dann ist das ein falscher und/oder minderwertiger Schalter.

> Meine Frau möchte die Lampe aber behalten und ich
> möchte den Schalter nun elektrisch ausführen.

Du meinst elektronisch. Die oben gezeigte ist die völlig
falsche Schaltung für Dich. Sie ist für Kleingleichspannung.


Es gäbe diverse Möglichkeiten, aber ganz subjektiv (also aus
dem Bauch heraus) würde ich erst abklären, ob ein passender
Schalter aufzutreiben ist.


Erst nach Erfolglosigkeit (unwahrscheinlich, aber möglich)
würde ich hier überhaupt etwas anderes in Betracht ziehen
(Edit: Ich sehe gerade, schon von anderer Seite... na, egal):

Und zwar ein Stück Lochraster mit einem Printtrafo und dazu
ein Relais (Steuerspule 5VDC oder 12VDC oder notfalls 24VDC,
dabei für Netzspannung gedachten Typ "230VAC" oder "250VAC").

Dann kann man das ganze mit (viel kleinerer) Gleichrichtung+ 
Taster+Transistor+Freilaufdiode aus der Bastelkiste fertigen.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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