Hallo, ich habe die letzten Stunden damit verbracht das Internet nach meinem Problem abzusuchen. Es gibt unzählige Beiträge mit einem ähnlichen Titel, aber ich habe keine für mich zufriedenstellende Lösung gefunden. Deshalb schreibe ich jetzt mal hier. Ich möchte mit einem Mikrocontroller eine Led mit PWM steuern. Das Programm ist schon fertig, zum Test habe ich eine Standard-Led direkt mit einem Vorwiderstand am Ausgang des Mikrocontrollers angeschlossen. Sie soll anfangen zu blinken, sobald ein Taster gedrückt wird. Soweit funktioniert auch alles einwandfrei. Jetzt möchte ich aber eine andere Led anschließen, diese benötigt deutlich mehr Strom, deshalb möchte ich einen Mosfet verwenden. Es handelt sich um einen N-Kanal Logic-Level Mosfet (IRLD024). Sobald ich diesen anschließe, leuchtet allerdings die Led, ohne dass ein Taster überhaupt gedrückt ist! Ich weiß überhaupt nicht woran das liegt und ich habe schon viel ausprobiert. Ich hänge mal das Datenblatt und einen einfachen Schaltplan an. Sieht jemand den Fehler? Liebe Grüße, René
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Hängt der µC am gleichen GND? Miss mal die Spannung zwischen Gate und Source.
Wenn der MOSFet noch heil ist, hast du ihn im Moment vermutlich verpolt und die Bodydiode leitet. Richtig herum angeschlossen und den 470Ohm Widerstand entfernt, sollte er in jedem Fall sperren. Wenn du auch den 10k Widerstand entfernst und mit dem nassen Finger kurz Drain und Gate brückst, sollte die LED leuchten, bis du das Gate per nassem Finger zwischen Source und Gate wieder entlädst.
René W. schrieb: > zum Test habe ich eine Standard-Led direkt > mit einem Vorwiderstand am Ausgang des Mikrocontrollers angeschlossen. Wie genau? Zwischen Pin und Vss oder Pin und Vdd?
mach mal den 470 ohm Wiederstand raus. der braucht gar keinen. Vom Microkontroller kommen ja 3.3 oder 5 V Steuerspannung. Das ist nicht zu viel und nicht zu wenig
Max H. schrieb: > Wie genau? Zwischen Pin und Vss oder Pin und Vdd? Das ist doch völlig egal, Logikpegel bleibt Logikpegel. Der Schaltplan oben zeigt, wie der MOSFet in der Schaltung sitzt und ist völlig richtig. Beim HD-1 Gehäuse ist Drain die Doppelfahne.
Matthias S. schrieb: > Max H. schrieb: >> Wie genau? Zwischen Pin und Vss oder Pin und Vdd? > > Das ist doch völlig egal, Logikpegel bleibt Logikpegel. Der Schaltplan Das ist nicht egal, denn wenn die Test-Led gegen Plus ordentlich funktionierte, so benötigt der Mosfet ein invertiertes Signal und das ist möglicherweise der Denkfehler des TEs.
Matthias S. schrieb: > Max H. schrieb: >> Wie genau? Zwischen Pin und Vss oder Pin und Vdd? > > Das ist doch völlig egal, Logikpegel bleibt Logikpegel. In einem Fall ist die LED aber invertiert. René W. schrieb: > N-Kanal Logic-Level Mosfet (IRLD024). Sobald ich > diesen anschließe, leuchtet allerdings die Led, ohne dass ein Taster > überhaupt gedrückt ist! Wenn die LED zwischen Vdd und dem Pin hängt wäre sie wenn die Taste nicht gedrückt ist aus, mit dem Mosfet aber an.
Hi, also der Schaltplan ist richtig. Wenn das so angeschlossen ist und der Mosfet heil, dann muß das gehen. Entweder nicht korrekt angeschlossen oder Mosfet putt. Wie wäre es mal mit Messen? Gruß, Norbert
MWS schrieb: > Matthias S. schrieb: >> Max H. schrieb: >>> Wie genau? Zwischen Pin und Vss oder Pin und Vdd? >> >> Das ist doch völlig egal, Logikpegel bleibt Logikpegel. Der Schaltplan > > Das ist nicht egal, denn wenn die Test-Led gegen Plus ordentlich > funktionierte, so benötigt der Mosfet ein invertiertes Signal und das > ist möglicherweise der Denkfehler des TEs. Danke erstmal für die vielen schnellen und hilfreichen Antworten. Ich bin zurzeit unterwegs und habe noch keine Zeit, die Vorschläge auszuprobieren. Aber ich kann mir vorstellen, dass ich für den Mosfet das Signal des Pins wie oben genannt invertieren muss; Wenn die LED mit dem MOSFET angeschlossn ist, leuchtet sie ganz normal. Sobald ich den Taster des Mikrocontrollers drücke, leuchtet sie etwas schwächer. Von daher könnte es sein, dass die LED andauernd an geschaltet ist und wenn ich den Taster drücke, die PWM startet und deshalb die LED etwas dunkler leuchtet. (Die PWM hat bei mir eine Frequenz von 36kHZ) Ich werde es gleich ausprobieren, sobald ich wieder zu Hause bin. Danke euch schonmal! Um noch ein paar Fragen zu beantworten: -µC hängt am gleichen GND -Wenn ich nur die LED, ohne den MOSFET anschließe, ist sie glaube ich gegen Vdd angeschlossen. Müsste aber nochmal nachschauen um sicher zu gehen. -ich hab jetzt oft geprüft, ob er richtig angeschlossen ist. Wenn ich ihn mit der Schrift lesbar vor mich halte, müsste doch links Drain sein, rechts oben Source und rechts unten Ground, oder? Liebe Grüße, René
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René W. schrieb: > müsste doch links Drain sein, > rechts oben Source und rechts unten Ground, oder? Ground gibts bei einem MOSFet nicht (und auch bei keinem anderen Transistor), du meinst vermutlich Gate. Wie ich schon schrieb: Die Doppelfahne ist Drain:
1 | ----------- |
2 | O==| |==O Source |
3 | D || DIL-4 | |
4 | O==| HEXDIP |==O Gate |
5 | ----------- |
http://www.datasheetdir.com/IRLD024+Power-MOSFETs Wie ich auch schrieb, ist ein MOSFet leicht auf Funktion zu testen, das geht mit einem anständigen Ohmmeter. Wenn du rückwärts eine Diode anmessen kannst, hast du die Drain-Source Anschlüsse gefunden. Das Gate ist in jedem Fall sehr hochohmig zu allen anderen Anschlüssen und sollte so gut wie unendlichen Widerstand haben. Alles andere deutet auf defektes Bauteil.
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René W. schrieb: > Um noch ein paar Fragen zu beantworten ... wären ein paar (brauchbare) Fotos vom Aufbau sehr hilfreich. Denn wie gesagt: die Schaltung vom Schaltplan funktioniert...
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René W. schrieb: > Aber ich kann mir vorstellen, dass ich für den Mosfet > das Signal des Pins wie oben genannt invertieren muss; > ... > Wenn ich nur die LED, ohne den MOSFET anschließe, ist sie glaube ich > gegen Vdd angeschlossen. Die LED mit MOSFET ist also invertiert im vergleich zu der ohne. > Von daher könnte es sein, dass die LED andauernd an > geschaltet ist und wenn ich den Taster drücke, die PWM startet und > deshalb die LED etwas dunkler leuchtet Klingt plausibel, um es genau zu sagen müsste man auch den Code sehen
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Danke euch! Habe den Pin jetzt im Programm invertiert, jetzt funktioniert alles einwandfrei!
René W. schrieb: > Die PWM hat bei mir eine > Frequenz von 36kHZ Sollen damit Daten übertragen werden? 36kHz! Ein wenig hoch.
Ja, ich möchte einen Lasertagger bauen. Die verwendeten Sensoren benötigen 36kHz. Ich habe vor bis 56 kHz hochzugehen, dann mit anderen Sensoren. Soweit ich weiß machen das auch andere Hersteller so. Kann es damit denn Probleme geben?
So. Es funktioniert alles so wie ich das gerne hätte. Habe jetzt mal den Stromverbrauch nachgemessen. der uC verbraucht jetzt im "Standby" 50mA. Ich habe in dem Programm keinen Sleep Modus verwendet, und ich habe auch noch nicht die Sachen wie den ADC deaktiviert, wie es hier https://www.mikrocontroller.net/articles/Sleep_Mode empfohlen wird. Allerdings denke ich, dass dadurch, dass die Pins für die Mosfets invertiert werden mussten, und deshalb jetzt immer eingeschaltet sind, ein erhöhter Stromverbrauch resultiert. Kann das ein Grund für den hohen Verbrauch sein? "Standby" heißt, dass im Programm auf das Drücken eines Knopfes gewartet wird.
René W. schrieb: > der uC verbraucht jetzt im "Standby" 50mA. Was ist das für ein Rechenbolide? Warum braucht der so viel Strom? Damit könnte man 20 Stück ATmega8 mit "Vollgas" laufen lassen... > "Standby" heißt, dass ... auf das Drücken eines Knopfes gewartet wird. Das heißt übertragen auf die Arbeit des uC, dass der mit Vollgas auf eine Taste wartet...
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Hi, da ist was kaputt, wenn es sich um einen AVR handelt. Ob die Pins auf high oder low geschaltet sind ist wurscht, solange sie bei high keinen Strom treiben müssen. 50mA sind viel zu viel. Die 36kHz sind mit dem Gatewiderstand und dem Fet ziemlich am Anschlag. Die Einschaltzeit dürfte bei ca. 5µs liegen, 27,7s Periode. Sehr unschön. Gruß, Norbert
Ich habe 5 Ausgänge wie oben gezeichnet beschaltet und auf high gesetzt. Bei einem Widerstand von 10KOhm gegen GND müsste doch nur wenig Strom fließen, das verstehe ich auch noch nicht ganz. Bezüglich des Programms: ja, er wartet Vollgas auf eine Taste, ich habe noch kein sleep o.Ä integriert, das wollte ich erst später machen. Dennoch sollte er nicht so viel verbrauchen. Anzumerken sei noch dass ich den gesamten Stromverbrauch gemessen habe, da gehört dann noch ein Festspannungsregler dazu. Sobald ich zeit habe lade ich euch mal den kompletten Schaltplan hoch.
Norbert S. schrieb: > Hi, > > da ist was kaputt, wenn es sich um einen AVR handelt. > Ob die Pins auf high oder low geschaltet sind ist wurscht, solange sie > bei high keinen Strom treiben müssen. > 50mA sind viel zu viel. > > Die 36kHz sind mit dem Gatewiderstand und dem Fet ziemlich am Anschlag. > Die Einschaltzeit dürfte bei ca. 5µs liegen, 27,7s Periode. Sehr > unschön. > > Gruß, > Norbert Was meinst du damit, dass die gewählte Frequenz ziemlich am Anschlag ist? Hab mal was wegen Verlustleistung gelesen, verstehe das jetzt aber nicht ganz. Was meinst du mit der Einschaltzeit und der 27,7s Periode?
Könnte mir vielleicht noch jemand kurz erklären, warum ich denn die Pin. Invertieren musste, damit der Mosfet nicht ständig leitet? Wenn die Pins auf high stehen sollte doch eine gate source Spannung von 5 volt anliegen und nicht umgekehrt. Und wofür benötige ich überhaupt den 10KOhm widerstand zwischen gate und source? Hab schon das Internet abgegrast aber nirgends eine Antwort gefunden.
René W. schrieb: > Und wofür benötige ich überhaupt den > 10KOhm widerstand zwischen gate und source? Hab schon das Internet > abgegrast aber nirgends eine Antwort gefunden. Damit dein FET nicht undefiniert in der Luft hängt falls dein Controller unprogrammiert ist oder dein Steuer-Pin als Input geschaltet ist.
René W. schrieb: > Ich habe 5 Ausgänge wie oben gezeichnet beschaltet und auf high gesetzt. Aber warum denn auf high? Dann steuert der MOSFet durch und die LED leuchtet dauernd - ich denke, es geht um Lasertags? Setzt die Ausgänge in Ruhe auf low, dann fliesst nicht mal Strom durch die 10k Pulldowns. Miss dann nochmal den Stromverbrauch. Und sag uns mal bitte den Typ von MC, den du da benutzt.
René W. schrieb: > Norbert S. schrieb: >> >> >> Die 36kHz sind mit dem Gatewiderstand und dem Fet ziemlich am Anschlag. >> Die Einschaltzeit dürfte bei ca. 5µs liegen, 27,7s Periode. Sehr >> unschön. >> >> Gruß, >> Norbert > > Was meinst du damit, dass die gewählte Frequenz ziemlich am Anschlag > ist? Hab mal was wegen Verlustleistung gelesen, verstehe das jetzt aber > nicht ganz. > > Was meinst du mit der Einschaltzeit und der 27,7s Periode? Hi, Hoppla, ich meinte natürlich 27,7µs Periode. Du hast 470 Ohm am Gate. Jetzt schauen wir mal ins Datenblatt und sehen und U-Gate vs. Q-Gate an. Der halbwegs waagerechte Bereich ist der, wo der Mosfet die Schaltverluste erzeugt und der Strom durch die LED ansteigt. Das passiert bei ca. 4V und da hast Du also nur gut 2mA. Mit der Ladung die in diesem Bereich in das Gate muß kommt man auf die 5µs. Es dauert 5µs bis der Fet durchgeschaltet hat, dazwischen sinkt sein Widerstand und der Strom steigt "langsam" an. Mit 1k für die LED scheint das ja nicht viel Strom zu sein, was ist V+? Warum die LED nicht direkt an den µC und was für einer ist das? Ach ja, wegen dem Invertieren: Das Problem ist in Zeile 42 bzw. steht auf Seite 42 im Datenblatt des µC. Gruß, Norbert
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