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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Mosfet mit 2V ansteuern


Autor: Stephan (Gast)
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Hallo,

Ich möchte einen attiny mit 2 Akkuzellen betreiben und damit über einen
Mosfet eine ohmische Last ansteuern. Das Ganze soll ein
Temperaturwächter werden.

Nun meine Frage an euch:
Gibt es Mostets, die mit so kleinen Spannungen auskommen, um die 4A zu
schalten? Kann die Schaltung so überhaupt funktionieren? Wie gross
sollte R2 sein?

Vielen Dank und Gruss

Autor: C. Lechner (Gast)
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Hallo,

Vielleicht ist mir der Sinn von R2 nicht ganz klar, aber ich würde den
R2 ansich zwischen das MOSFET-Gate und den I/O Port schalten und nicht
zwischen Gate und GND. Die Attiny Teile haben doch IMHO auch Treiber,
die sowohl sourcen als auch sinken können oder? Wenn Du R2 zwischen
MOSFET Gate und Port schaltest solltest Du 47 Ohm oder so nehmen. Dient
dazu Resonanzen zu unterdrücken.

BTW: Bist Du Dir sicher, dass Deine 2 Akkuzellen mit 2.4 im Leerlauf
die 4A liefern können? Ich würde nen kleinen 6V Bleiakku nehmen, dann
hat man da keine Probs und kann ausserdem normale MOSFETs nehmen.

- cl

Autor: Stephan (Gast)
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Vielen Dank für die schnelle Antwort!

Die Akkus (NiMH) haben 2.3Ah, die 4A sollten sie zumindest 20min. lang
liefern können. Das genügt, weil ich immer nur kurze Heizimpulse
schalten möchte.

Der attiny sollte bis 1.8V durchhalten und der Spannungsteiler mit dem
KTY84 sollte am ADC Werte proportional zur Eingangsspannung liefern.
Das Problem sehe ich beim MOSFET, ich hab noch keinen Typen gefunden,
der bei 2V am Gate 4A durchlässt...

Autor: Ingo (Gast)
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Zur Mosfet Ansteuerung könntest Du Dir einen Mini-Step-Up Wandler
bauen:
http://www.emanator.demon.co.uk/bigclive/joule.htm

Die im Link angegebene Schaltung müsstest Du nur noch um einen
Steuertransistor erweitern, der den Basisstrom schaltet und mit
Widerstand, Kondensator und Zenerdiode die Steuerspannung für das Gate
begrenzen.

Autor: Unbekannter (Gast)
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Wenn Du den Mosfet sowieso immer mit PWM ansteuerst, dann verwende doch
einen kleinen Impulstrafo, dann hast Du immer genügend Gate-Spannung.

Ansonsten solltest Du die Versorgungsspannung noch mit Diode vom
Lastkreis entkoppeln. Ausserdem noch Abblockkondensatoren usw.

Ausserdem glaube ich nicht, dass Deine Akkus 20 Minuten halten werden,
sondern eher 10 Minuten. 4 Ampere sind für die Mignonzellen ziemlich
viel.

Das ganze sieht sowieso ziemlich wacklig aus. Was soll das denn werden?

Autor: Stephan (Gast)
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Danke für eure Hinweise.
Ich merke gerade, dass ich sowieso einen Überlegungsfehler
gemacht habe, denn MOSFETs benötigen doch ein Spannungsgefälle zwischen
Gate und Source?
Wie könnt ich das nur hinkriegen?

@Unbekannter: Es soll ein (möglichst) einfacher Temperaturwächter
werden.

Autor: Dennis Strehl (Gast)
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Es gibt N-Kanal und P-Kanal MOSFETs, die N-Kanal Typen brauchen eine
positive Gatespannung, die P-Kanal Typen eine negative, damit sie
durchschalten.
Du brauchst also kein Spannungsgefälle, wenn du einen N-Kanal FET
verwendest, falls du das meintest.

Autor: Franz (Gast)
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Du kannst das Gate mit einem Spannungsverdoppler ansteuern: Ladungspumpe
mit 2xC, 2xSchottkydiode + 1xR zum entladen. Damit müßten ca. 4V zur
Ansteuerung herauskommen. Vorab solltest Du aber testen, wieweit die
Akkuspannung unter dieser doch recht hohem Last einbricht !!!

Autor: Ingo (Gast)
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Die 4VOlt, die man mit einer Ladungspumpe müssen aber genügen um einen
n-Kanal FET so weit durchzusteuern, dass der RDSon für den geforderten
Strom klein genug wird. Da ist erst mal Datenblattwälzen angesagt.

Die von mir vorgeschlagene Schaltung ähnelt der Imulstrafolösung, mit
dem Unterschied, dass neben der Spannung auch genug Strom zur Verfügung
gestellt werden kann um den FET schnell genug durchzusteuern.

Autor: Dieter Werner (dds5)
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Es gibt auch Fets die mit so niedriger Spannung noch arbeiten.
z.B. mit IRF7401 sollte die Schaltung arbeiten. Der ist spezifiziert
mit 30mOhm bei 2,7V Ugs.

Das Problem dürfte in der Beschaffbarkeit liegen.

Auf irf.com findet sich vlt. noch was besseres.

Autor: Ingo (Gast)
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Ich denke, da ist man in den meisten Fällen mit einer Schaltung für 1€
und einem Standard-PowerFET besser bedient.

Autor: Winfried (Gast)
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Beschaffbarkeit: Sollte bei Reichelt zu bekommen sein. 4A für Mignon
erscheint mir auch reichlich viel.

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Nimm einen SI5404. Habe es eben gerade ausprobiert.(Habe zufällig welche
in meinem akutellen Design drinn. Sonst hätte ich auch keinen solchen
zur Hand:-)) Geht sehr gut. Habe es mit 2.2V getestet.
Den gibt es NICHT bei Reichelt.
Aber bei Farnell.

Gruß
AxelR.

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Achso, ruhig mal beim Hersteller auf der Seite nachsehen. Da kann man
gut raussortieren. Musst ja keinen in so einem kleinen Gehäuse nehmen.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Nimm doch statt dem Heizdraht die Heizfuse, die so ein Atmel AVR
besitzt

ROFL

Autor: Stephan (Gast)
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Vielen Dank für eure Antworten, nun bin ich ein ganzes Stück weiter!

@Ingo: Interessaante Schaltung, aber etwas fummelig zu machen? Wenn
ichs  direkt mit einem MOSFET nicht hinkomme, werd ich das probieren.

@Dieter: Das Teil passt, so wie ich das sehe! Und sowohl Reichelt wie
auch Conrad haben ihn im Sortiment! Leider nur als smd oder gibts da
"normale" Typen davon? Jedenfalls sehen die Werte sehr gut aus!

@Simon: :-))

Autor: Stephan (Gast)
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Hab soeben den IRF3706 entdeckt, scheint mir "der Richtige" für meinen
Zweck zu sein:
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf3706.pdf

Kann mir jemand sagen, auf was ich bei der Schutzdiode achten sollte?
Ist die niedrige Spannung ein Problem?

Kann die Schaltung wie gezeichnet funktionieren/was braucht es noch?

Autor: AxelR. (Gast)
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VGS(th) Gate Threshold Voltage 0.6 ––– 2 V VDS = VGS, ID = 250µA

Die minimale Gatespannung ist allerdings bei einem Strom von 250uA
angegeben. Ich würde mir daher einige besorgen und mir den besten
raussuchen.
Den Temparatursensor kannst Du so mit dem Vorwiderstand und mit den
irren Strömen im Lastkreis komplett vergessen. Hier musst Du schon tief
in die Trickkiste greifen, um eine einigermaßen vernünftige Messung zu
erziehlen.

Autor: Stephan (Gast)
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@Axel:
Danke fürs durchsehen!
Unterliegen die Teile so grossen Schwankungen?
Was passiert mit dem Temperatursensor? Ich dachte, dass weil
Spannungsteiler die am ADC gemessenen Werte trotz Schwankungen die
selben bleiben würden.
Ich könnte auch nur messen, wenn keine Last anliegt...

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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[..
Ich könnte auch nur messen, wenn keine Last anliegt...
..]

wollte ich gerade vorschlagen.
Wenn Du die Betriebsspannung als Referenz nimmst, könnte es lappen.
habe ich noch nie bauen müssen.

Zum Transistor: kauf dir mal zwei Stück von den Dingern und probiers
aus. Allerdings sind die im TO220 riesengroß?! Wenn Du nur 4 Ampere
schalten willst, warum suchst Du dir einen aus, der eigentlich 100A
kann? Die Typen haben riesige Chipflächen und brauch richtig Strom um
umzuschalten. Gut, für Deinen Fall jetzt nicht, aber bei einigen 10
Kilohertz PWM wirds da schon heftig.
Du könntest Dir den FDC645N von Fairchil Semiconductor ansehen. Wobei -
der ist zu lütt dafür. Vielleicht 2-3-4 Parallel? Was spricht dagegen?
der Preis jedenfalls nicht.

Autor: Gregor B. (Gast)
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Stephan schrieb:
> Gibt es Mostets, die mit so kleinen Spannungen auskommen, um die 4A zu
>
> schalten?

Ja, z.B. Rohm RUQ050N02

Autor: John Drake (drake)
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Diesen Transistor gab's 2006 noch gar nicht!

Autor: MiWi (Gast)
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Stephan schrieb:
> Nun meine Frage an euch:
> Gibt es Mostets, die mit so kleinen Spannungen auskommen, um die 4A zu
> schalten? Kann die Schaltung so überhaupt funktionieren? Wie gross
> sollte R2 sein?

PMV40UN von NXP könnte auch passen.

R2 vom Orginalschaltplan sollte sennoch eingebaut werden, 4k7 oÄ passen, 
damit der FET nicht schaltet wenn der uC im Reset ist (IIRC sind die 
Pins beim AVR dann hochohmig und floaten....)

Grüße

MiWi

Autor: Martin (Gast)
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Welchen Sinn macht die Diode, außer dass sie nur unnötig Leistung 
vernichtet?

Autor: M. Köhler (sylaina)
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Welchen Sinn macht es auf Beiträge zu Antworten, die vor 6 Jahren 
erstellt wurden? Oder gar hier noch Rückfragen zu stellen?

Autor: Naklar (Gast)
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ich empfehle einen Pulldown zwischen Controller-Seite von R2 und Masse 
mit dem Wert von ca. 10 kOhm (Und den itnernen Pull-Up im AtTiny13 
ausschalten). Das setzt den FET auf "normal-sperrend".
Berührungen mit dem Finger (beim ersten Testen) können sonst das Gate 
aufladen/entladen.

Autor: MiWi (Gast)
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Michael Köhler schrieb:
> Welchen Sinn macht es auf Beiträge zu Antworten, die vor 6 Jahren
> erstellt wurden? Oder gar hier noch Rückfragen zu stellen?

Asche auch auf mein Haupt, hab das Datum vom Anfang nicht gelesen...

Grüße

MiWi

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