Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Welcher Transistor?


von Ömer G. (dragon51)


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Hallo,

ich brauche einen Transistor um LEDs, die mit 12V und <1 A betrieben 
werden, mit Hilfe von einem ATmega328P ein- und auszuschalten bzw. zu 
dimmen. Bin neu in diesem Bereich und brauche eure Hilfe.

Ich habe mir folgende FETs bei Pollin ausgesucht:
SUD50N03-11 und SUD45N05-20L

Mir ist wichtig, dass der Transistor, sowohl im eingeschalteten als auch 
im ausgeschalteten Zustand, so wenig Strom wie möglich verbraucht. (Der 
erste scheint einen niedrigen ohmschen Wert zu haben, das ist doch 
relevant, oder?)

Vielen Dank im Voraus!

Dragon51

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Ömer G. schrieb:
> SUD50N03

Das scheint nicht direkt ein Logiklevel MOSFet zu sein, es könnte aber 
sein, das er bei 5V Ansteuerung am Gate gegen Source genügend 
durchsteuert, um geringe Verluste zu produzieren. Edit: Ah, steht ja 
oben im DB, 4,5V für 0,0175 Ohm.
Zur direkten Ansteuerung durch MC nimmt man meistens so etwas wie den 
IRLZ44,den IRF3708 oder andere Logikleveltypen.

Ömer G. schrieb:
> Mir ist wichtig, dass der Transistor, sowohl im eingeschalteten als auch
> im ausgeschalteten Zustand, so wenig Strom wie möglich verbraucht.

Ausgeschaltet fliesst da sowieso nichts. Wie erwähnt musst du für 
geringe ROn des MOSFet genügend GS Spannung liefern.

: Bearbeitet durch User
von Ömer G. (dragon51)


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Ja, der SUD50N03-11 ist zwar kein Logiklevel-Transistor, aber scheint 
schon bei 4.5V genug durchzuschalten. ROn ist eben viel niedriger als 
beim SUD45N05-20L und IRLZ44.

http://www.pollin.de/shop/downloads/D131045D.PDF

Ich hoffe, dass ich nichts falsch interpretiert habe. :-) Werde, wie 
gesagt, zum ersten Mal einen Transistor benutzen.

von Frank K. (fchk)


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Was versprichst Du Dir eigentlich von einer derartigen 
Überdimensionierung? Du willst doch nur 1A schalten, nicht 10A und schon 
gar nicht 50A

Sowas wie das hier wäre angemessen:

http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irlml2502.pdf

Das ist nur ein SOT23, den musst Du suchen, wenn er Dir auf den Teppich 
fällt. Reicht völlig.

fchk

von Ömer G. (dragon51)


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Mir geht es, wie erwähnt, um möglichst wenig Verluste. Der ROn-Wert 
scheint höher beim SOT23 zu sein. Ist das nicht eher nachteilig?

von Frank K. (fchk)


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Ömer G. schrieb:
> Mir geht es, wie erwähnt, um möglichst wenig Verluste. Der ROn-Wert
> scheint höher beim SOT23 zu sein. Ist das nicht eher nachteilig?

Gegenfrage: Ist es Dir egal, ob am durchgeschalteten Transistor 17mV 
abfallen oder 45mV? Ich weiß ja nicht, was Du da an LEDs schalten 
willst, aber üblicherweise siehst Du bei 28mV Differenz keinen 
Unterschied.

Ganz davon abgesehen, dass LEDs normalerweise an Konstantstromquellen 
betrieben werden müssen und nicht an Konstantspannungsquellen.

fchk

von Ömer G. (dragon51)


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Frank K. schrieb:
> Ist es Dir egal, ob am durchgeschalteten Transistor 17mV
> abfallen oder 45mV?

Eigentlich wäre es mir tatsächlich egal. Nur habe ich leider nur eine 
kleine Auswahl bei Pollin (ich bestelle derzeit ein paar Sachen, und da 
würde ich gerne noch einige Transistoren kaufen).

Eine Frage hätte ich da aber noch: Ist es (abgesehen vom Preis) von 
Nachteil, ob die Transistoren überdimensioniert sind oder nicht?

: Bearbeitet durch User
von Frank K. (fchk)


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Ömer G. schrieb:

> Eine Frage hätte ich da aber noch: Ist es (abgesehen vom Preis) vom
> Nachteil, ob die Transistoren überdimensioniert sind oder nicht?

Solange die restlichen Parameter stimmen, wäre das prinzipiell egal. Nur 
hast Du da, so wie ich das aus dem anderen Thread von Dir sehe, noch ein 
3.3V Funkmodul im System. Es wäre also nicht schlecht, wenn Du nicht 
drei, sondern nur zwei Spannungen im System hast - 12V und 3.3V. Das 
spart Bauteile und vereinfacht die Schaltung deutlich, aber das 
erfordert eben einen MOSFET mit möglichst geringem Vgs, damit der auch 
bei 3.3V noch genug durch schaltet. Und in dieser Hinsicht ist Deine 
Wahl nicht optimal, während der von mir vorgeschlagene Typ schon bei 
3.2V fast komplett durch schaltet (siehe Fig 3 im Datenblatt) - das ist 
für eine möglichst geringe Verlustleistung wichtig, denn ansonsten 
nützen Dir die 17mΩ RDS(on) Deines Typs auch nichts, weil die dann noch 
gar nicht erreicht sind).

Die Kunst ist, alle(!) relevanten(!) Parameter zu identifizieren und in 
die Bauteilewahl einzubeziehen.

Wenn Du einen Mikrocontroller auswählst, solltest Du also auch einen 
nehmen, der bei 3.3V arbeitet und dort die geforderte Leistung erbringt. 
AVRs können mit 3.3V betrieben werden, aber dann nur mit reduziertem 
Takt. Moderne PICs (PIC18FxxJxx und alles ab PIC24 aufwärts) sind reine 
3.3V Chips, die auch bei dieser Spannung mit maximalem Takt betrieben 
werden können.

fchk

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


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>Eine Frage hätte ich da aber noch: Ist es (abgesehen vom Preis) von
>Nachteil, ob die Transistoren überdimensioniert sind oder nicht?

Solange man nicht zu oft schaltet, dürfte es keinen großen Unterschied 
machen. Wenn es aber ans Dimmen geht, und man übertreibt es bißchen mit 
der Frequenz, dann steigen wieder die Verluste der Gateansteuerung, weil 
die Gatekapazität auch höher ist (Umladeströme). Da können die 
Ansteuerverluste höher werden als die Einsparung bei den 
Durchleitungsverluste.

von Ömer G. (dragon51)


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Frank K. schrieb:
> Und in dieser Hinsicht ist Deine
> Wahl nicht optimal, während der von mir vorgeschlagene Typ schon bei
> 3.2V fast komplett durch schaltet

Danke für die Info! Das war mir gar nicht bewusst. Hatte gedacht, dass 
die Transistoren erst bei 4.5V richtig durchschalten.

> Wenn Du einen Mikrocontroller auswählst, solltest Du also auch einen
> nehmen, der bei 3.3V arbeitet und dort die geforderte Leistung erbringt.
> AVRs können mit 3.3V betrieben werden, aber dann nur mit reduziertem
> Takt.

Der Takt ist nicht so wichtig, solange alles stromsparend und ohne 
Verzögerungen von mehr als 1-2 Sekunden läuft. :-)

> Moderne PICs (PIC18FxxJxx und alles ab PIC24 aufwärts) sind reine
> 3.3V Chips, die auch bei dieser Spannung mit maximalem Takt betrieben
> werden können.

Das werde ich mir merken. Ich habe hier viele AVRs rumliegen. :)

: Bearbeitet durch User
von Ayk N. (ayk-ohm)


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Ömer G. schrieb:
> Echt? Ich wusste gar nicht, dass es Transistoren gibt, die schon bei
> 3.3V genug schalten können. Überall habe ich von min. 4.5V gelesen.
> Danke!

Es gibt sogar Einzelelektronentransistoren (SET)
http://www.uni-koblenz.de/~physik/informatik/PDI/Einzelelektronentransistor.pdf

von Frank K. (fchk)


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Ömer G. schrieb:

>> Moderne PICs (PIC18FxxJxx und alles ab PIC24 aufwärts) sind reine
>> 3.3V Chips, die auch bei dieser Spannung mit maximalem Takt betrieben
>> werden können.
>
> Das werde ich mir merken. Ich habe hier viele AVRs rumliegen. :)

Die liegen bei mir auch nur noch rum.

fchk

von MaWin (Gast)


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Jens G. schrieb:
> Ist es (abgesehen vom Preis) von Nachteil, ob die Transistoren
> überdimensioniert sind oder nicht?

Sie nehmen mehr Platz weg.

Ein IRLML6244T oder NTR4503 sollte schon reichen.

von Michael_ (Gast)


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Ömer G. schrieb:
> Mir geht es, wie erwähnt, um möglichst wenig Verluste. Der ROn-Wert
> scheint höher beim SOT23 zu sein. Ist das nicht eher nachteilig?

Für die Energiebilanz deiner LED-Schaltung ist es wurscht, wo die 
Energie verbraten wird.
Entweder der FET wird wärmer und der R kälter, oder umgekehrt.
Sie ist immer gleich, du gewinnst nichts.

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