Hallo,
ich habe folgende Situation:
Ich habe ein Atmega88V und ein Funkmodul, die über 3,3Volt betrieben
werden.
Da das Funkmodul auch im Standby einige mA zieht, würde ich dieses gerne
nur bei Bedarf mit Strom versorgen.
Nach Recherche hier im Forum bin ich nun auf die Idee gekommen, dieses
mit einem N-Channel Mosfet als Low Side Switch zu umzusetzen. Als Mosfet
habe ich den BSS138 ausgesucht, da dieser mit meinen 3,3 Volt doch
komplett durchschalten sollte, oder (Gate Threshold Voltage von Max 1,5V
* Faktor 2 zum sicheren Durchschalten = 3V)? Es sind auch nicht mehr als
220mA Dauerstrom zu erwarten, also sollte das auch passen...
Damit der Mosfet nach dem Abschalten wieder sperrt, muss doch ein
Widerstand ans Gate, oder habe ich das falsch verstanden? Wie berechne
ich diesen Widerstand (der doch gleichzeitig zum Entladen des Gates auch
die Funktion eines Pulldowns hat, oder?)
Ist das so wie im Plan richtig angeschlossen (ich habe jetzt nur mal
eine Pinleiste zur Versorgungsspannungs des Moduls eingezeichnet. Es
geht mir ja erstmal um das Prinzip)?
Hier noch der Link zum Datenblat des Mosfets:
http://www.reichelt.de/index.html?&ACTION=7&LA=3&OPEN=0&INDEX=0&FILENAME=A200%252FBSS138-FSC.pdf
Ich hoffe, ich stelle mich nicht zu dämlich an, aber ich bin noch
ziemlich neu in der Elektronik...
Moin,
da du ja nur ab unf zu einschalten willst und nicht mit Zig-Kilohertz
auf dem Gate rumtaktest kannst du R1 auch weglassen.
Wenn dein Controller an den Portpins sowohl Strom treiben als auch
senken kann, brauchst du nicht unbedingt einen Entladewiderstand, da der
Port das Gate ja auch definiert auf "L" ziehen kann.
Solltest du aber den Port auch im Tri-State-Modus betreiben wollen, so
empfiehlt es sich, einen Pull-Down zwischen Gate und GND im Bereich 10k
... 100k einzubauen, um einen definierten Low-Pegel zu haben.
Danke schonmal für die Antworten.
Tri-State-Modus heißt undefinierter Pegel? Also quasi wenn der Pin nicht
initialisiert ist?
Und wie 'Nick' auch schon gefragt hat: was spricht gegen die Low-Side
Variante bzw. für die High-Side Version?
Der BSS138 ist jetzt nicht gerade ein Super-Teil bei 3.3V.
Schau im Datenblatt nach, welchen RDSon du bei Ansteuerung mit 3.3V
erhältst. Dann überlegt dir die Potienzialdifferenz zwischen GND vom µC
und vom Funkmodul. Wenn du damit leben kannst: OK.
(Nimm einen P-MOSFET auf der High-Side!)
@ Elektro-Nick (Gast)
>Tri-State-Modus heißt undefinierter Pegel?
Nein, hochohmig, so wie ein Eingang.
http://www.mikrocontroller.net/articles/Ausgangsstufen_Logik-ICs#Tristate>Und wie 'Nick' auch schon gefragt hat: was spricht gegen die Low-Side>Variante bzw. für die High-Side Version?
Die Tatsache, dass es meist ungünsig ist, einem IC/Modul die "Füsse",
sprich Masse wegzuziehen. Das kann unter bestimmten Bedingungen OK sein,
ist es aber oft nicht. Beachten muss man z.B., dass das Modul NICHT über
die Eingänge parasitär mit Strom versorgt wird, wegen der Klemmdioden,
siehe Pegelwandler. Hier muss man eben die Eingänge in die gleich
Polarität schalten wie das Modul dann liegt, wenn es ausgeschaltet ist.
Also LOW bei Abschaltung von VCC(High side) und HIGH bei Abschaltung von
GND (Low Side).
Hallo nochmal,
wenn ich das Modul jetzt also High Side schalte, spricht irgend etwas
gegen den IRLML 2244?
http://www.reichelt.de/index.html?&ACTION=7&LA=3&OPEN=0&INDEX=0&FILENAME=A200%252FDS_IRLML2244.pdf
So ganz habe ich die Beschaltung auch noch nicht verstanden. Im Artikel
über FETs steht, das beim P-MOSFET das Gate negaiver sein muss, als die
Source. Muss ich die Last jetzt an Drain hängen, Source auf VCC und ein
Low-Signal zum Durchschalten des MOSFETs ans Gate ausgeben?
Wenn ich das so richtig verstanden habe, ist das für den Fall mit meinem
Funkmodul, dass mit der selben Spannung versorgt wird, wie mein µC ja
gut, aber was würde ich machen, wenn ich ein Modul hätte, das 5-6V
brauch? Dann könnte ich dem MOSFET mit meinem µC-High von 3.3V nicht
sperren, oder?
Wie gesagt, bin noch ziemlich neu in der Materie. Deshalb bitte nicht
sofort steinigen...
Das ist dann ja so, wie ich es mir gedacht habe.
Wenn ich jetzt noch einen Motor (12V) zusätzlich zu meiner Logik
High-Side schalten will, bräuchte ich zwei P- und einen N-MOSFET, oder?
Also jeweils Motor bzw. Logik über Drain der P-MOSFETs an Masse, Source
der P-MOSFETs an 12V bzw 3,3V und die Gates an Drain des N-MOSFETs.
Source des N-MOSFETs an Masse. Wenn ich dann ein Hi mit dem µC auf das
Gate des N-MOSFETS gebe, müsste dieser durchschalten und die Gates der
P-MOSFETs auf +12V legen und diese damit sperren?!
Brauche ich dann Entladewiderstände an den Gates der beiden P_MOSFETs?
Wenn du soviel schalten möchtest, macht ein Treiber richtig Sinn. Da
werden verschiedene Versorgungsspannungen zusammengeführt und
verschiedene Schaltaufgaben bewerkstelligt. Der ideale MOSFET für deinen
Motor hat ja andere Parameter als einer für die initiale
Aufgabenstellung:
Elektro-Nick schrieb:> Es sind auch nicht mehr als 220mA Dauerstrom zu erwarten
(Stichwörter: Halbbrücke, H-Brücke, Freilaufdiode, galvanische Trennung,
MOSFET-Treiber)
Vielleicht hilft es deinem technischen Verständnis der
MOSFET-Eigenheiten, das Gate als Kondensator zu betrachten. Man lädt das
Gate (mit einem hohen Spitzenstrom), bzw. entlädt man es wieder. Dieser
Vorgang ist auch noch asymmetrisch, laden und entladen gehen also
unterschiedlich schnell. Einfache Treiber aus Komplementärtransistoren
reichen u.U. für deine Schaltaufgabe. Was die Korrektur der Ein- und
Ausschaltzeiten anbelangt ist das für dich nicht unwichtig. Mit
Serienwiderständen dem schnellen Einschalten entgegen zu wirken spart
Störstrahlung (durch schnelles Schalten hoher Ströme).
Dein Q2 wird sich innerhalb von wenigen Millisekunden auflösen wenn er
duchschaltet, abhängig vom Innenwiderstand der Spannungsquelle "12V+IN".
Da fehlt einfach noch ein Widerstand oberhalb von Q1.
Peter
Q2 würde abrauchen, weil beim Durchschalten quasi ein Kurzschluss
entsteht und alles, was die Spannungsquelle an Strom zur verfügung
stellen kann über Q2 fließen würde? Habe ich das so richtig verstanden?
Und der Widerstand über Q1 könnte ruhig im Megaohm-Bereich liegen, weil
Q1 und Q3 ja nur die Spannung am Gate brauchen, aber so gut wie keinen
Strom?
Dass man Motoren normalerweise mit H-Brücken ansteuert, ist mir schon
klar. Hier geht es auch gerade bei den Überlegungen um kein konkretes
Projekt, sondern darum, zu verstehen, wie man unterschiedliche
Versorgungsspannungen mit einem µC schalten könnte.
Danke schonmal.
LowSideSwitch.PNG
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