Hallo !
Ich habe eine Verständnisfrage, die mich wirklich verzweifeln lässt.
Hier ist meine Testschaltung. Ich möchte den n-Channel MOSFET als
einfachen Schalter benutzen. V1 steht stellvertretend für einen
Mikrocontroller,deshalb auch der Pulldown Widerstand von Gate auf
Ground.
Wenn ich jetzt vom Ausgang zu Ground die Spannung im durchgeschaltenen
Zusatnd messe, messe ich nur 4,8 V (anstatt 12V). Nach meinem
Verständniss müssten es 12 V sein. Selbst wenn ich V2 änder komme ich
immer auf ein ähnliches Ergebins. Den Mosfet als Spannungsteiler zusehen
fällt schonmal weg, da das Messgerät ja einen riesigen Innenwiderstand
besitzt. Auch am verwendeten MOSFET scheint es nicht zu liegen, auch mit
anderen Typen , selbst mit Bipolartransistoren bekomme ich das gleiche
Ergebnis.
@Anton
Um welchen Typ Mosfet handelt es sich?
Wenn ich, das richtig sehe, hast du den Mosfet mit dem Drain Anschluß
an 12V direkt angeschlossen.
Normalerweise wird der Source bei N-Channel Mosfet an Minus (GND)
angeschlossen.
Den Verbraucher dann zwischen 12V und Drain.
Der 680Ohm ist auch vielzu niedrig, da kann der Mosfet nicht richtig
durchschalten.
Nimm da mal einen 10K oder 100K Widerstand.
Anton schrieb:> Ich habe eine Verständnisfrage, die mich wirklich verzweifeln lässt.
Für das Verständnis ist es günstig, als Grundlage eine vernünftige
Darstellung des Problems zu haben. Zeichne deinen Schaltplan doch
erstmal systematisch auf, so dass die Potentiale sortiert sind (hohe
Spannungen oben, niedrige Spannungen unten) und die Signalverarbeitung
in eine Richtung läuft (links nach rechts).
Wenn ich jetzt vom Ausgang zu Ground die Spannung im durchgeschaltenen
> Zusatnd messe, messe ich nur 4,8 V (anstatt 12V).
Der MOSFET wird durch die Spannung zwischen Gate und Source angesteuert.
Mit 5V am Gate und 4,8V am Ausgang beträgt die Steuerspannung gerade mal
0,2V. Guck mal ins Datenblatt, was du mit dieser minimalen Spannung für
einen Strom steuern kannst :-(
Moin Anton
stimmt, Du hängst an einem Verständnis Problem ;-)
Wenn es Dich beruhigt das ging mir ähnlich.
Folgendes hast Du übersehen:
Dein (N-Channel) MOSFET will am Gate eine Spannung größer Source sehen.
Daher wird in den Datenblättern auch von Vgs gesprochen.
Was Dir gerade passiert ist folgendes:
Ausgangspunkt:
Gate auf 0V und damit MOSFET nicht leitend.
Dein Ausgang (Source) ist somit auch 0V
Jetzt legst Du eine Spannung (ca. 5V) am Gate an.
Sofort fängt der MOSFET an zu leiten und Du siehst eine Spannung am
Ausgang. Der trick ist jetzt:
Je näher die Source Spannung (Dein Ausgang) an deine Gate Spannung
kommt, desto weniger leitend wird dein MOSFET. Dadurch stellt sich eine
Spannung am Source knapp unter der Gate Spannung ein.
Um den MOSFET in deiner Schaltung als Schalter zu benutzen solltest du
deine Last zwischen 12V Batterie und MOSFET schalten. damit ist dein
Source auf 0V fest genagelt und Du kannst mit den 5V ein und wieder aus
schalten ;-)
Grüße
Frank
Klaus schrieb:> Der 680Ohm ist auch vielzu niedrig, da kann der Mosfet nicht richtig> durchschalten.
Das musst du mal erklären.
Der 680Ω Widerstand liegt parallel zur 5V Spannungsquelle und hat mit
dem MOSFET überhaupt nichts zu tun (solange die Spannungsquelle nicht
zusammen bricht).
Wolfgang schrieb:> as musst du mal erklären.>> Der 680Ω Widerstand liegt parallel zur 5V Spannungsquelle und hat mit> dem MOSFET überhaupt nichts zu tun (solange die Spannungsquelle nicht> zusammen bricht).
Was gibts da zu erklären?
Ich geh mal davon aus, das der Widerstand zum Sperren
des Mosfet gedacht wurde im falle, dass das Gate kein definiertes
Signal anliegt. ( Tri State )
Der Strom der über den 680ohm Widerstand unsinnigerweise sinnlos
verbraten wird habe ich die 10 - 100k vorgeschlagen.
Den Widerstand kann und darf man auch weglassen.
Klaus schrieb:> Ich geh mal davon aus, das der Widerstand zum Sperren> des Mosfet gedacht wurde im falle, dass das Gate kein definiertes> Signal anliegt. ( Tri State )
Ich sehe in dem Schaltplan zwei grundsolide Spannungsquelle mit einem
Innenwiderstand von idealerweise 0Ω. Da hat der Widerstand gar nichts zu
melden, außer dass er mit ein paar cW heizt.
Wenn man mal davon ausgeht, dass die Spannungsmessungen zwischen dem
vermeintlichen Gnd (Minuspol von 5V- und 12V-Quelle) und den angegebenen
Punkt statt finden, wäre es vielleicht nicht schlecht, eine definierte
Last zwischen Gnd und Ausgang zu hängen, damit das Potential vom Source
sich nicht einzig über irgendwelche Leckströme im Kanal des FET
definiert.
Wolfgang schrieb:> ch sehe in dem Schaltplan zwei grundsolide Spannungsquelle mit einem> Innenwiderstand von idealerweise 0ΩAnton schrieb:> V1 steht stellvertretend für einen> Mikrocontroller,deshalb auch der Pulldown Widerstand von Gate auf> Ground.
Der eingesetzte Mikrocontroller ist von einem idealen Innenwiderstand
weit entfernt.
Von dem mal abgesehen würde ich einen P-Channel
Logic-Level Mosfet bevorzugen.
@ Klaus (Gast)
> Der 680Ohm ist auch vielzu niedrig, da kann der Mosfet nicht richtig> durchschalten.
Wolfgang schrieb:
> as musst du mal erklären.
Klaus (Gast) schrieb:
>Was gibts da zu erklären?
Er wollte von Dir wissen, wieso Du meinst, der Mosfet könne wegen dem
rel. niederohmigen R nicht richtig durchschalten.
So pauschal dahingesagt ist das nämlich Blödsinn ...
Anton schrieb:> Hier ist meine Testschaltung.
Deine hier gezeigte Testschalung ist unvollständig oder falsch. Wie ist
denn die Last angeschlossen? Der eine Punkt ist Source und das andere?
Ich nehme mal an es ist der Minuspol von V1 und V2. OK, damit wäre der
Stromkreis geschlossen.
Was hast Du jetzt für eine Schaltung? Einen Spannungsfolger, Verstärkung
<= 1. Dabei wird der MOSFET erst ab einer gewissen Spannung zwischen
Gate-Source leitend. Wenn Du an der Last 4,8V misst, dann hast Du eine
relativ niedrige Spannung von 0,2V zwischen Gate-Source.
Schau Dir mal die Beiträge von Wolfgang und Frank an.
Du willst sicher die Last zwischen +12V und Drain schalten. Ansonsten
brauchst Du noch eine zweite Stufe dahinter.
https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/4/4f/Relais_npn.png
mfg klaus
Vielen Dank für eure schnelle Hilfe !
Am meisten weitergeholfen hat mir @franksanderdo .
Jetzt wo du es mir erklärt hast kommt es mir ganz logisch vor :D.
@Klaus :
Der niedrige Widerstand ( 680 Ohm) ist tatsächlich sehr niedrig gewählt,
jedoch ist das gewollt um so möglichst schnelle Schaltzeiten
hinzubekommen ( mit meinem Mosfet im einstelligen
Mictosekundenberreich).
Als Mikrocontroller benutze ich einen Arduino und der verkraftet das
schon ;).
Also nochmal Danke ihr seid eine Top Community !
[Closed] (oder so ähnlich)
Klaus schrieb:> Von dem mal abgesehen würde ich einen P-Channel> Logic-Level Mosfet bevorzugen.
Und wie möchtest du den P-Kanal MOSFET mit den 5V Steuerspannung
sperren? Ohne Zusatzschaltung mit einem NPN Bipolartransistor vielleicht
in Emitterschaltung wird das nichts, wenn der FET die 12V high-side
schalten soll.
>Der niedrige Widerstand ( 680 Ohm) ist tatsächlich sehr niedrig gewählt,>jedoch ist das gewollt um so möglichst schnelle Schaltzeiten>hinzubekommen ( mit meinem Mosfet im einstelligen>Mictosekundenberreich).
Der µC hat doch einen Gegentaktausgang, mit vielleicht paar 10Ohm
On-Widerstand. Was soll da der R noch bewirken?
Forum_Schaltplan.png
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