Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik MOSFET Schaltung so brauchbar?


von Erlang E. (erlang)


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Hallo zusammen,

ich habe eine Frage zu einer MOSFET Schaltung. Ich habe bereits viel zum 
Thema gelesen würde mich aber sehr über eine kurze Rückmeldung.

Ausgangslage: Ich möchte mein uC Projekt komplett stromlos schalten wenn 
es nicht verwendet wird.

Habe es mir so vorgestellt, dass der MOSFET sperrt bis sein Gate durch 
"POWER SWITCH" (in meinem Fall ein Taster) auf GND gezogen wird. Dann 
schaltet der MOSFET, der uC bekommt Strom und kann dann über die 
"POWERON" Leitung das Gate weiterhin auf GND halten.

Sobald die Schaltung sich selber ausschalten möchte wird "POWERON" 
freigegeben, der MOSFET sperrt und alles ist komplett stromlos.

Kann das so funktionieren?

Vergleichbare Schaltungen die ich gefunden habe verwenden immer noch 
einen PNP / NPN um das Gate auf GND zu ziehen, spricht was dagegen 
darauf zu verzichten und es so wie hier zu machen?

Eigentlich sollte ja kein Strom zwischen Source und Gate fließen, komme 
ich also ohne weitere Schutzwiederstände aus?

Viele Grüße und vielen Dank für eure Hilfe!

: Bearbeitet durch User
von Peter (Gast)


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Der Mosfet ist so immer leitend es sei denn das Gate wird aktiv auf Gnd 
gezogen. Sobald das nicht mehr aktiv passiert wird der Mosfet wegen 
Pullup R1 wieder leitend.

von Erlang E. (erlang)


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Peter schrieb:
> Der Mosfet ist so immer leitend es sei denn das Gate wird aktiv auf Gnd
> gezogen.

Wirklich? Ich dachte, da der mosfet selbstsperrend ist und im 
ausgeschlateten Zustand keine Spannung zwischen Gate und Source anliegt 
sperrt er dann...

von hinz (Gast)


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Du solltest zum uC-Portpin hin noch eine Diode vorsehen.

von hinz (Gast)


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Peter schrieb:
> Der Mosfet ist so immer leitend es sei denn das Gate wird aktiv auf Gnd
> gezogen. Sobald das nicht mehr aktiv passiert wird der Mosfet wegen
> Pullup R1 wieder leitend.

Schau dir den MOSFET nochmal genau an.

von Konrad S. (maybee)


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Peter schrieb:
> Der Mosfet ist so immer leitend es sei denn das Gate wird aktiv auf Gnd
> gezogen. Sobald das nicht mehr aktiv passiert wird der Mosfet wegen
> Pullup R1 wieder leitend.

Darüber solltest du nochmal nachdenken.

von MaWin (Gast)


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Philipp E. schrieb:
> Kann das so funktionieren?

Nur wenn POWERON kein uC Ausgang ist, der über die Schutzdiode nach VCC 
ableitet, von wo dann der Strom durch den uC nach Masse fliesst.

Aber wie du POWERON zu verschalten gedenkst hast du NATÜRLICH nicht 
gezeichnet.

An MCLR/PGM oder per NPN Transistor kann das schon gehen.

von man console_codes (Gast)


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Philipp E. schrieb:
> Wirklich? Ich dachte, da der mosfet selbstsperrend ist und im
> ausgeschlateten Zustand keine Spannung zwischen Gate und Source anliegt
> sperrt er dann...

würde ich auch so sehen; aaaber: den NPN braucht man, weil der uC-Port 
Schutzdioden nach + und GND hat. Der Ausgang kann also nur ca. 0.6 Volt 
positiver werden als die Versorgungsspannung und wenn die 0 ist, liegt 
das Gate auf 0.6 Volt und der FET schaltet ein.

Theoretisch könnte ein "5V tolerant" Port funktionieren, wenn die 
Batteriespannung nicht zu hoch ist. Aber ST z.B. spezifiert dieses 
Verhalten nicht.

Wie wär's mit einem LDO-Regler mit Enable statt FET? Der Ruhestrom vom 
MIC5200 z.B. ist eher niedriger als der Leckstrom des FDN360P. Als Bonus 
bringt er Verpolungs(!)- und Kurzschlußschutz mit.

von Erlang E. (erlang)


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Hallo Leute,

danke für die vielen Antworten.

MaWin schrieb:
> Aber wie du POWERON zu verschalten gedenkst hast du NATÜRLICH nicht
> gezeichnet

Sorry, ich dachte das hätte ich im Text deutlich genug gemacht.

Philipp E. schrieb:
> uC bekommt Strom und kann dann über die
> "POWERON" Leitung das Gate weiterhin auf GND halten

"POWERON" hängt direkt am uC Pin (ATmega, also mit Schutzdiode).

Danke für eure Infos bezüglich der Auswirkungen der Schutzdiode. Werde 
mir das gleich mal ansehen...

: Bearbeitet durch User
von Detlef K. (adenin)


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man console_codes schrieb:
> Der Ausgang kann also nur ca. 0.6 Volt
> positiver werden als die Versorgungsspannung und wenn die 0 ist, liegt
> das Gate auf 0.6 Volt und der FET schaltet ein.

Offensichtlich er Verfechter der "Freien Energie". ;)
Das ist ja schön, dass das Gate +0.6V hat, wenn die Versorgungsspannung 
0V beträgt.
Da gibt es doch Sperrwandler, die mit 0.6V schon was anzufagen wissen. 
;)

von Erlang E. (erlang)


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man console_codes schrieb:
> Wie wär's mit einem LDO-Regler mit Enable statt FET?

Das hatte ich mir auch schon überlegt, ist aber hier leider keine Option 
(Regler schon ausgewählt und vorhanden).

Ich habe die Schaltung mal angepasst um die Probleme mit der Schutzdiode 
zu lösen. Was haltet ihr von der angepassten Version?

Viele Grüße und vielen Dank!

von hinz (Gast)


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Philipp E. schrieb:

> (Regler schon ausgewählt und vorhanden).

Der MOSFET schaltet also nicht die eigentliche Versorgungsspannung des 
uC, sondern die Spannung vor dem Regler?


> Was haltet ihr von der angepassten Version?

Energieverschwendung, wird aber funktionieren. Nimm statt des BC847 
einen n-MOSFET, dann halt die Batterie länger.

von Erlang E. (erlang)


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Danke!

hinz schrieb:
> Der MOSFET schaltet also nicht die eigentliche Versorgungsspannung des
> uC, sondern die Spannung vor dem Regler?

Genau. Habe das nicht ganz so klar geschrieben.

hinz schrieb:
> Energieverschwendung, wird aber funktionieren.

Oh, das wollte ich ja gerade vermeiden. Kannst du mir kurz erläutern, wo 
Energie verschwendet wird. Eigentlich dachte ich, dass im "Aus" Zustand 
hier alles still steht und keine Ströme fließen.

von hinz (Gast)


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Philipp E. schrieb:
>> Energieverschwendung, wird aber funktionieren.
>
> Oh, das wollte ich ja gerade vermeiden. Kannst du mir kurz erläutern, wo
> Energie verschwendet wird. Eigentlich dachte ich, dass im "Aus" Zustand
> hier alles still steht und keine Ströme fließen.

Im ausgeschalteten Zustand ist alles in Ordnung, aber im eingeschalteten 
Zustand fließt unnötig viel Basisstrom.

von Erlang E. (erlang)


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Super Leute. Ihr seid einfach klasse!!!

hinz schrieb:
> Im ausgeschalteten Zustand ist alles in Ordnung, aber im eingeschalteten
> Zustand fließt unnötig viel Basisstrom.

Alles klar. Das ist für meine Anwendung nicht so entscheidend. Müssten U 
/ R = 5 / 2200 < 3 mA sein. Korrekt?

Ansonsten passt die Schaltung jetzt so, oder? Passiert irgend etwas 
problematisches oder unerwartetes wenn über einen längeren Zeitraum 
sowohl der uC Power On auf High zieht und der Kontakt Power Switch 
geschlossen ist?

von hinz (Gast)


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Philipp E. schrieb:

> Alles klar. Das ist für meine Anwendung nicht so entscheidend. Müssten U
> / R = 5 / 2200 < 3 mA sein. Korrekt?

Ja, aber da würde viel weniger reichen. Nimm doch 100k statt 2k2.


> Ansonsten passt die Schaltung jetzt so, oder?

Ja.


> Passiert irgend etwas
> problematisches oder unerwartetes wenn über einen längeren Zeitraum
> sowohl der uC Power On auf High zieht und der Kontakt Power Switch
> geschlossen ist?

Nö.

von Erlang E. (erlang)


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Super. Tausend Dank! So werde ich es machen.

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