Servus zusammen, die Frage kam öfters auf aber meist in leicht anderem Kontext. Ich denke es finden sich Experten die mir da in 0 Komma nichts die passende Antwort liefern können. Schon mal Danke vorab! Ich habe eine ~3,7V Schaltung mit LiIon Batterie Quelle (~9 18650 Zellen) und einen Arduino mit 3.3V. Ich würde gerne einen WS2812B Stripe (5V aber an weniger Saft betrieben) im Standby stromlos schalten da selbst auf "schwarz" jede Led etwa 0,5mA zieht. Es geht um ~380 LED die mit max 60ma bei 5V angegeben sind. 20A reichen aber absolut, beim Durchmessen komme ich auf etwa max 10A die effektiv gezogen werden. Es geht also darum mit 3.3 V an einem Digitalen Ausgang bis zu 20A zu schalten. Bisher nahm ich an, dass ich einen IRLZ34 direkt am Gate schalten kann. Den Strom begrenzen die LEDs ja selbst, also eigentlich sollte ich doch nichts anders brauchen als WS2812B LEDs an einem IRLZ34 und Gate direkt am digitalen Ausgang. www.irf.com/product-info/datasheets/data/irlz34.pdf Passt das? Mehr als ein Switch an / aus soll das nicht werden, also Dimmen via PWM hab ich nicht vor. Dann noch die Frage was passiert wenn dem Arduino der Saft ausgeht. Ich würde meinen das Mosfet sperrt im schlimmsten Fall und macht nicht auf oder? Ich denke der digitale Ausgang liefert dann ne 0. Vielen Dank!! Grüße Kraut
> Dann noch die Frage was passiert wenn dem Arduino der Saft ausgeht. Dann blinken deine LEDs im Takt des naechsten Mittelwellensender. > Ich denke der digitale Ausgang liefert dann ne 0. Nein, aber ein Widerstand hilft. Olaf
ui, Antworten in Echtzeit während ich mich kurz hier registriert hab. Mosfet als Schalter passt? Auch die Wahl des Typs IRLZ34? Muss die Schaltung so aufgebaut sein: https://www.mikrocontroller.net/attachment/252384/Arduino_dimmen.JPG Reicht dann R1 zur Strombegrenzung am Gate oder wozu genau dient der R2 dann noch? Strombegrenzung Gate /Source je nach Datenblatt? Muss? Vielen Dank
Krautmaster schrieb: > Es geht also darum mit 3.3 V an einem Digitalen Ausgang bis zu 20A zu > schalten. > Bisher nahm ich an, dass ich einen IRLZ34 direkt am Gate schalten kann. Nein, der schaltet bei 3.3V nicht zuverlässig ein. Man braucht schon einen MOSFET, der für 2.7V spezifiziert ist. PH2925U schaltet 50A bei 2.5V am Gate
Wenn ich etwas empfehlen darf: ich habe schon oft so gemacht: IRF9310. Kostet etwa 1 €. Das ist zwar P-MOSFET, deshalb mit "0" einschalten. Auch bei 3,3 Volt VGS problemlos 10A und mehr. Sehr bequem in SO-8. Dazu zwei Widerstände: eins für Strombegrenzung zwischen Gate und Pin von ATmega, so etwa 150 Ohm für 3,3 Volt (aber dadurch etwas langsam geschaltet! Wenn es zu langsam wird, braucht man Treiber! ). Und eins zwischen Gate und Source (so etwa 10 k plus minus) verhindert Einschalten, wenn ATmega noch in Reset bleibt. MOSFET kann man ohne weiteres einfach parallel schalten, so viel wie viel Strom man braucht. Gruß, Maxim.
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hm okay, hätte jetzt eher gedacht dass das bei PWM vllt Probleme bereitet aber er selbst als Logik Level Mosfet auch bei 3,3V noch funktioniert. Wirklich viel drunter wird die Schaltung dann ohnehin nicht mehr betrieben. PH2925U sieht recht teuer aus. Bei diesen Digitalen 5V Stripes die es so gibt (ebenfalls mit WS2812B) sind auf dem Receiver Board zur Einstellung der Farbe auch Mosfets mein ich, die liefen auch bei 3 V noch absolut zuverlässig und so ein Stripe kann ja doch auch einige A ziehen. Gäbs Alternativen zum PH2925U? @ Maxim Vielen Dank, ich schaus mir eben mal kurz an :) Edit: Klingt von den Daten her gut, SO-8 is aber eher ungeschickt bei mir außer es gäbe ein fertiges Arduino Modul. PH2925U eigentlich dasselbe, dacht es müsst auch was mit Füßchen und easy Kabel anlöten geben. Habe noch nicht vor direkt ne Platine zu routen. ^^
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Maxim B. schrieb: > Wenn ich etwas empfehlen darf: ich habe schon oft so gemacht: > IRF9310. Wie kommst du auf das dünne Brett, daß dieser MOSFET für 3.3V geeignet wäre ? Im ganzen Datenblatt steht bloss was von 4.5V LogicLevel. Unter 2.4V darf der schon vollkommen ausgeschaltet sein (UGSth). Wenn dein Exemplar bei dir zufällig bei 3.3V UGS schon 10A schaltet ohne daß der Widerstand des MOSFETs so hoch ist daß er durch Wärmeentwicklung abraucht, dann muss das bei dem Exemplar das krautmaster kauft noch lange nicht so sein, und woher weisst du schon, welches Exeamplar er kauft ? > MOSFET kann man ohne weiteres einfach parallel schalten, so viel wie > viel Strom man braucht. Ja.
https://hbe-shop.de/Art-1081442-NXP-PH2925U-MOSFET-N-KANAL-25V-LFPAK sieht bisher am besten aus wenns drum geht sicher zu schalten. Bei 2.5V läuft der Arduino eh nicht mehr, da soll er nicht schalten :D Wichtig wäre nur dass das Mosfet quasi als Relais / einfacher Schalter zwischen 4,2V und sagen wir 3,3V fungiert. Danach sind die Liion ja eh so gut wie leer bzw gar tiefentladen.
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https://www.adafruit.com/product/355 wäre das nicht ein Produkt von der Stange das passen sollte? Den gibts wie Sand am Meer. TO-220 "The threshhold voltage is also very low, less than 2.5V so you can control it directly from a microcontroller running on 2.8V, 3.3V or 5V logic."
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Krautmaster schrieb: > und einen Arduino mit 3.3V. Ich würde gerne einen WS2812B Stripe Kleiner Anmerkung am Rande, WS2812B können aber müssen nicht mit 3.3V funktionieren. Diese LED's sind für 5V Logiklevel spezifiziert, im Adafruit-Forum finden sich einige User die Probleme mit 3.3V haben.
Joa, über das Testen derselbigen bin ich hinaus keine Sorge =) Das tut soweit alles ganz wunderbar bis runter auf 3,3V. @ Mosfet http://www.ebay.de/itm/2-IRLB8721-International-Rectifier-MOSFET-Transistor-30V-62A-65W-0-0087R-855690-/311653867637?hash=item489004a075:g:3x0AAOSwo6lWH3bt vllt overkill aber müsste man theoretisch doch nutzen können. Selbes Modell wie bei Adafruit. Ohne Heatspreader wohl bis 15A kein Problem.
meint ihr der Mosfet würde gehn? Ansonsten würde ich mal den PH2925U bestellen.
Hier die Masse zu schalten halte ich für keine so gute Idee! Zumindest musst Du berücksichtigen, daß im ausgeschalteten Zustand dann der Dateneingang der WS2812 auch auf (+)-Potential liegen muss! Der Arduino darf so ggf. nie ausgeschaltet werden!
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Mathias K. schrieb: > @ Mosfet > Ebay-Artikel Nr. 311653867637 Mathias K. schrieb: > meint ihr der Mosfet würde gehn? Warum guckst du nicht in seine Datenblatt ? https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/irlb8721pbf.pdf Steht da irgendwas davon daß er bei unter 3.3V voll durchschaltet ? Ich lese nur Zusicherungen für 4.5V. Ein http://www.infineon.com/dgdl/irl6283mpbf.pdf geht eher, ist aber scheisse einzulöten. Thomas E. schrieb: > Hier die Masse zu schalten halte ich für keine so gute Idee! Wohl wahr. Johnny S. schrieb: > Kleiner Anmerkung am Rande, WS2812B können aber müssen nicht mit 3.3V > funktionieren. Das auch noch.
okay, das habe ich nicht beachtet. Wie sollte dann die Schaltung am besten aussehen um es , ich sage mal, "korrekt" und effizient zu lösen? :-/
Mathias K. schrieb: > https://www.adafruit.com/product/355 > > wäre das nicht ein Produkt von der Stange das passen sollte? Nein > "The threshhold voltage is also very low, less than 2.5V so you can > control it directly from a microcontroller running on 2.8V, 3.3V or 5V > logic." Der übliche Bullshit. Entscheidend ist nicht die threshhold voltage, denn zum einen ist der MOSFET bei dieser Spannung eben nicht voll durchgeschaltet, sondern fängt erst geradeso ein bißchen an zu leiten (für diesen Typ ist die threshhold voltage im Datenblatt für 25µA Drainstrom spezifiziert). Und zum zweiten unterliegt diese Spannung großen exemplarabhängigen Schwankungen. Entscheidend ist einzig und allein, für welche Gate-Source Spannung(en) der Hersteller den R_ds_on spezifiziert hat. Für obigen MOSFET ist der niedrigste solche Wert 4.5V. Ergo eignet er sich nicht, um bei 3.3V definiert und sicher durchzuschalten. Natürlich kann man Glück haben und ein Exemplar erwischen das besser ist als der Hersteller garantiert. Aber darauf verlassen sollte man sich lieber nicht.
MaWin schrieb: > Mathias K. schrieb: >> @ Mosfet >> Ebay-Artikel Nr. 311653867637 > Mathias K. schrieb: >> meint ihr der Mosfet würde gehn? > > Warum guckst du nicht in seine Datenblatt ? > https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/irlb8721pbf.pdf > > Steht da irgendwas davon daß er bei unter 3.3V voll durchschaltet ? > Ich lese nur Zusicherungen für 4.5V. Hatte ich angeschaut keine Sorge. Wenn ich das das I zu Vgs anschaue scheint er bei 3,3V etwa 10A zu machen was vermutlich ausreichen dürfte. Ich nehme doch mal an dass das das richtige Diagramm ist oder? > Ein http://www.infineon.com/dgdl/irl6283mpbf.pdf geht eher, > ist aber scheisse einzulöten. > > Thomas E. schrieb: >> Hier die Masse zu schalten halte ich für keine so gute Idee! > > Wohl wahr. > > Johnny S. schrieb: >> Kleiner Anmerkung am Rande, WS2812B können aber müssen nicht mit 3.3V >> funktionieren. > > Das auch noch. bisher laufen die WS2812B mit 3,3V soweit wie ich schon schreib problemlos. Ich betreibe testweise zwei davon direkt über die 3,3 V des Programmers ans USB. Kein Problem. Wie würdet ihr die Verdrahtung Arduino -> WS2812B Stripe (abschaltbar über Mosfet, Transistor oä) vornehmen? Der Arduino soll auch quasi immer laufen und ab 3.3 V in einen "Idle" Modus gehen, also die Stromzufuhr wie auch bei "Schwarz" des Stripes kappen und dann auch selbst in den Sleep gehen. Da kommt man ziemlich weit runter was den Verbrauch angeht. µA bis wenige mA. Danke!
Axel S. schrieb: > Der übliche Bullshit. Entscheidend ist nicht die threshhold voltage, > denn zum einen ist der MOSFET bei dieser Spannung eben nicht voll > durchgeschaltet, sondern fängt erst geradeso ein bißchen an zu leiten > (für diesen Typ ist die threshhold voltage im Datenblatt für 25µA > Drainstrom spezifiziert). Und zum zweiten unterliegt diese Spannung > großen exemplarabhängigen Schwankungen. Das mag sein, voll durchschalten muss er ja auch nicht (nur sollte er in meinem Fall etwa 10-20A bringen im Arbeitsbereich von 3,3-4,2V. Adafruit macht ja fast alles rund um Arduino, würde mich wundern wenn das nich zumindest halbwegs passt was sie texten und einsetzen. Aber klar, ich bin da für jeden Typ offen sofern er nicht gerade 5€ kostet und sich möglichst gut verarbeiten lässt. Verschaltet wird ja später erstmal unabh vom Mosfet die Schaltung sicher identisch... aber durch das Problem des Masse Schaltens frag mich mich gerade generell wie die Schaltung aussehen müsste.
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Mathias K. schrieb: > Der Arduino soll auch quasi immer laufen und ab 3.3 V in einen "Idle" > Modus gehen, also die Stromzufuhr wie auch bei "Schwarz" des Stripes > kappen und dann auch selbst in den Sleep gehen. Ok, dann geht das wohl. Vor dem Ausschalten des N-Kanal FETs (Schalt-Pin => low) musst Du den Daten-Pin auf High legen, wo er auch im Sleep-Modus bleiben muss, bis die LEDs wieder eingeschaltet sind. In der Datenleitung sollte auch ein Serienwiderstand (z.B. 470 Ohm) vorhanden sein.
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Mathias K. schrieb: > Das mag sein, voll durchschalten muss er ja auch nicht (nur sollte er in > meinem Fall etwa 10-20A bringen im Arbeitsbereich von 3,3-4,2V. Vorsicht! Falls der µC auf dem Arduino lokal mit 3,3 V versorgt wird, gibt er auch keine größere Spannung aus. Damit könnte die simple Lösung mit "High"-setzen der Datenleitung auf Betriebsspannungs-Niveau ggf. auch nicht so funktionieren!
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Man könnte das ganze auch auf High-Side umbauen http://www.gammon.com.au/images/Arduino/MOSFET_high_side_driver.png
Thomas E. schrieb: > Ok, dann geht das wohl. Vor dem Ausschalten des N-Kanal FETs (Schalt-Pin > => low) musst Du den Daten-Pin auf High legen, wo er auch im Sleep-Modus > bleiben muss, bis die LEDs wieder eingeschaltet sind. In der > Datenleitung sollte auch ein Serienwiderstand (z.B. 470 Ohm) vorhanden > sein. danke. Das mit Datenpin auf High legen is ja in Software erstmal weniger das Problem, weiß aber nicht wie das die WS2812B Chips durchreichen. Die haben ja jeweils wieder n DOUT und gehen an den nächsten DIN. Wüsste jetzt pauschal nicht wie ich alle 380 DIN auf High bekomme bzw ob die LEDs das selbst regeln. Was passiert den im dümmsten Fall? *Mosfet IRLB8721PbF* https://abload.de/thumb/2016-07-2914_00_48-ir7iscp.jpg müsste doch etwa mein Arbeitsbereich sein oder? meine Komplette Schaltung mal in Fritzing https://abload.de/img/2016-07-2914_20_36-w101src.jpg
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Thomas E. schrieb: > Vorsicht! Falls der µC auf dem Arduino lokal mit 3,3 V versorgt wird, > gibt er auch keine größere Spannung aus. Damit könnte die simple Lösung > mit "High"-setzen der Datenleitung auf Betriebsspannungs-Niveau ggf. > auch nicht so funktionieren! stimmt, natürlich schalte ich in diesem Fall immer nur mit 3.3V. Dann wohl doch eher ein PH2925U Mosfet? Johnny S. schrieb: > Man könnte das ganze auch auf High-Side umbauen > > http://www.gammon.com.au/images/Arduino/MOSFET_high_side_driver.png danke, auch interessant. Wäre wohl wenn ich euch richtig verstanden habe das Richtige für die WS2812B. Stefan U. schrieb: > Ich würde den AVR ohne Spannungsregler direkt an die Batterie > anschließen. hm, vielleicht kannst du mal einen Blick auf meinen eben geposteten Aufbau werfen. Aktuell hängen alle Sensoren an der 3.3 V Regelung des Arduinos. Ergo natürlich auch alle Ausgänge auf 3.3V wie Thomas richtig eingewandt hat. Lediglich meine WS2812B hängen wegen dem hohen Strom direkt am Akku (Größe ist falsch angegeben, sind nachher etwa 20000mah). Edit: Sowas geht nicht? http://www.ebay.de/itm/Fur-Arduino-Switch-Modul-3V-5V-Niedrigen-Steuer-Mosfet-12V-24V-36V-Hochspannun-Q-/331853290766?hash=item4d43ff5d0e:g:a1IAAOSw2GlXJHfd erreicht vermutlich auch nicht seine 10-20A bei 3.3V...
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Endscheidend ist, ob der Hersteller den MOSFET für 3,3V (besser 3V) spezifiziert hat. Das sieht dann etwa so aus: http://www.ti.com/general/docs/lit/getliterature.tsp?genericPartNumber=csd17312q5&fileType=pdf Und an der Kennlinie Rdson / Vgs sieht man auch, warum man den Typ tunlichst nicht unter 3V Vgs betreiben sollte. Und schon gar nicht in der Nähe von Vgs(th) die hier bei 1,1V liegt.
Johnny S. schrieb: > Man könnte das ganze auch auf High-Side umbauen > > http://www.gammon.com.au/images/Arduino/MOSFET_high_side_driver.png Das ist wohl hier die richtige (= sauberste) Lösung.
Mathias K. schrieb: > Hatte ich angeschaut keine Sorge. Wenn ich das das I zu Vgs anschaue > scheint er bei 3,3V etwa 10A zu machen was vermutlich ausreichen dürfte. > Ich nehme doch mal an dass das das richtige Diagramm ist oder? Das ganze Diagramm gibt den Linearbetrieb des MOSFETs an, du willst aber schalten, daher das falsche Digagramm. Es ist ein "typisches" Diagramm, die tatsächlich notwendigen Gate-Spannungen um diese (z.B. 3V) Kurven zu erreichen können liegen aber bei 2.25 bis 3.91V, und du weisst nicht, wo sie bei deinem Exemplar liegen werden. Mathias K. schrieb: > Lediglich meine WS2812B hängen wegen dem hohen Strom direkt am Akku Dann darfst du ihnen sowies nicht die Masse wegnehmen, denn was ist dann high logic level ? Weniger als alle anderen Anschlüsse ? Fliesst dann Strom von dem Akku in deine auf high geschalteten Ausgänge rein ? Und du darfst ihn auch nicht einfach per PMOSFET abschalten, denn mit 3V am Gate schaltet man keinen PMOSFET ab der mit Source an 2.5 .. 4.2V hängt. Da musst du schon etwas mehr Bauteile und etwas mehr Grips investieren.
Danke euch allen, muss es heute erstmal durchlesen da ich den ganzen Tag wandern war ;)
MaWin schrieb: > Da musst du schon etwas mehr Bauteile und etwas mehr Grips investieren. hm kay, scheint als wird das doch eine komplexere Angelegenheit. Gibts nen Link zu was was ich bräuchte? Oder nen Namen?
Der wurde dir schon gegegben http://www.gammon.com.au/images/Arduino/MOSFET_high_side_driver.png Nur halt 5V schalten mit einem LogicLevel P-MOSFET.
Krautmaster schrieb: > Dann noch die Frage was passiert wenn dem Arduino der Saft ausgeht. Ich > würde meinen das Mosfet sperrt im schlimmsten Fall und macht nicht auf > oder? Ich denke der digitale Ausgang liefert dann ne 0. Fällt die Gatespannung mehr oder weniger schleichend, dann ist der Mosfet schneller dahin, als Du zwinkern kannst...
MaWin schrieb: > Warum guckst du nicht in seine Datenblatt ? > http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irlz34.pdf > > Steht da irgendwas davon daß er bei unter 3.3V voll durchschaltet ? > Ich lese nur Zusicherungen für 4.5V. Schau dir mal Fig 2. im Datenblatt an. Bei Ugs 3.3V sollte er so 10A bringen.
Krautmaster schrieb: > Es geht also darum mit 3.3 V an einem Digitalen Ausgang bis zu 20A zu > schalten. Bei diesen Leistungen lohnt es sich wahrscheinlich schon einen Schaltwandler einzusetzen, selbst wenn man dafür höhere Versorgungsspannungen benötigt. Derartige Schaltungen haben gewöhnlich einen Steuereingang, evtl. kann man auch die gewünschte Ausgangsspannung vorgeben, die dann mit hohem Wirkungsgrad erzeugt wird.
Peter(TOO) schrieb: > Schau dir mal Fig 2. im Datenblatt an. > Bei Ugs 3.3V sollte er so 10A bringen. Och nöö. Nachdem mühsam ungefähr alle im Forum begriffen haben dass dieses Diagramm des im Linearbetrieb halb verhungernden MOSFET NICHTS taugt um das Durchschaltverhalten eines MOSFETs zu bewerten kommt Peter der Nachzügler und outet sich als vollkommen Ahnungsloser. Zu deinem Unsinn wurde schon geschrieben: Beitrag "Re: bis 20A mit 3,3V schalten (Mosfet?)"
Danke euch allen schonmal. ich hatte schon mit dem Gedanken gespielt einen Wandler einzusetzen - allerdings verkompliziert das die Sache und erhöht die Kosten. Ich lade die Einheit bestehend aus 20000mah Akku drahtlos via QI mit 5V und entsprechendem Charging Module. Auch das müsste man bei höherer Spannung ändern. Zudem brauche ich dann ein Balancing Module für die Akkus. Später werden es satt aktuell 6x64 LED Matrizen wohl eher 6x16 LEDs sein und die theoretisch maximalen Ströme auch etwas kleiner ausfallen. Denke im Regelbetrieb fallen max 1-3A an. Da die LEDs immer nur nach Bedarf angehen also zb 5 min leuchten auf 60min Betrieb liegt es nahe die LED Matrizen vollständig abzukoppeln. Diese brauchen mir aktuell mit gut 200ma im Nichtstun zu viel. Mit dem Arduino und Perepherie komme ich sicher auf unter 10 mA runter. Nun zur Lösung Wenn ich euch richtig verstehe ist nun folgender Aufbau der aktuell sinnvollste: http://www.gammon.com.au/images/Arduino/MOSFET_high_side_driver.png Als P Mosfet wurde folgendes genannt: https://www.mikrocontroller.net/part/IRF9310 scheint aber auch ein recht hohen Widerstand bei 3.3 V zu bieten? Gibts da Alternativen?
Mathias K. schrieb: > Wenn ich euch richtig verstehe ist nun folgender Aufbau der aktuell > sinnvollste: Allerdings bei dir um 5V zu schalten. Es wurde mehrfach darauf hingewiesen, daß die WS2812 5V sehen wollen und bei 3.3V nicht unbedingt funktionieren. Dazu musst du aber erst die 5V aus der Akkuspannung erzeugen, nur für die WS2812 und es wäre wohl das sinnvollste gleich diesen Spannungswandler abzuschalten, statt ihn laufen zu lassen und extra noch mal einen Schalter dahinter zu setzen. > Als P Mosfet wurde folgendes genannt: Der keine 20A schalten kann, nur 16A bei -4.5V (die er auch sieht, wenn die WS2812 mit 5V versorgt werden, trotz 3.3V uC). Bleibt man bei 3.3V ist er untauglich. Dann braucht man den PH2925U.
Danke, ich schalte die WS2812B nun schon seit Wochen über den 3.3 V Arduino der immer max 3.3 V am Ausgang bringen müsste, keine Probleme damit. Im Datenblatt sind sie ab 3,5V angegeben ja. Im Prinzip haut es aktuell aber wie gesagt soweit hin . Wenn ich dich richtig versehe sollte man zumindest das Data Signal entsprechend auf +5V pushen um hier auf der sicheren Seite zu sein. Typischerweise entlade ich meine Zellen sicher auch nicht bis ans Limit. Denke man könnte auch schon bei 3.5V die Reißleine ziehen: http://www.richtek.com/battery-management/img/battery-discharge.png meine 20000ma Batterie wird wohl meist mit 0.5C oder deutlich weniger entladen und sollte etwa 80-90% hergeben bis 3.4-3.5V erreicht werden. Klar, die Frage ist ob 3.3 V die dann vom Data Signal des Arduino kommen reichen. Stand jetzt kann ich sagen "ja" weil ich ihn eigentlich seit Anfang an so betreibe. Gibst den PH2925U auch als P Mosfet?
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Hier ein P-Channel MOSFET mit maximal 3.6mOhm bei Vgs=-2,5V http://www.digikey.de/product-detail/de/alpha-omega-semiconductor-inc/AON6411/785-1495-1-ND/3603499
klingt gut. Mit den vermutlich finalen LEDs von 16 LEDs / Würfel Seite 6 Seiten 60 mA komme ich auch auf <6A Max also auch max 0.3C Entladung. NPN Transistoren sollte ich auch haben um den Schaltkreis wie angegeben zu bauen. Grüße Kraut Edit: Oder brauche ich das vorgeschaltete NPN Konstrukt dann gar nicht? Edit 2: Hab mir mal um 10€ ink ~5 Stück der Mosfets aus GB bestellt.
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Der zusätzliche NPN ist schon sinnvoll weil der Arduino nur 3,3V liefert die 18650 Zellen aber auch 4,2V haben können.
Mathias K. schrieb: > Danke, ich schalte die WS2812B nun schon seit Wochen über den 3.3 V > Arduino der immer max 3.3 V am Ausgang bringen müsste, keine Probleme > damit. ... > Wenn ich dich richtig versehe sollte man zumindest das Data Signal > entsprechend auf +5V pushen um hier auf der sicheren Seite zu sein. Nein. Wie kommst du auf diese schräge Idee? Es ging doch die ganze Zeit darum, deinen WS2812 die Betriebsspannung wegzuschalten. Und diese Betriebsspannung ist nominal 5.0V. Ein Datenblatt das ich auf die Schnelle gefunden habe, spezifiziert den IC für 4.5 .. 5.5V. Wenn du die WS2812 direkt aus dem Akku versorgst, dann bist du außerhalb der Spezifikation. Denn der Akku bringt je nach Ladezustand nur zwischen 3.0 und 4.2V.
https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/WS2812B.pdf Power supply voltage VDD +3.5~+5.3 V Laufen tun sie bisher jedenfalls sauber. Wann sie aussteigen muss ich testen. Viel weniger als 3,6V hab ich noch nicht drauf gegeben und die Maximal Ratings von 3.5 V sollte ich einhalten ja. Quasi ein operativer Betrieb von 3.5-4.2V zB. Sonst müsste ich wohl wie gesagt auf 5V wandeln. Edit: Denkbar dass normale WS2812 (ohne B) etwas empfindlicher sind da hier noch mehr vorgeschaltet werden muss. Beitrag "WS2812B mit 3.3V ansteuern" laut hier auch 3.5V nötig. Er hat aber nicht rückgemeldet ob es tut. Edit2: Hier noch was interessantes: http://www.electrobob.com/ws2812-level-translator/
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So guten Morgen, gestern mal noch mit einem 1S9P Akku mit 9x2900 mah getestet, schöner Block, hatte 3,4V Spannung. Hab mein zeug angeschlossen und es lief 1a. Alle LEDs und Farben waren wurden problemlos angesteuert. Sollte mit bis runter auf 3,5V also kein Problem sein. Edit: Vermutlich weil auch die Versorgungsspannung entsprechend kleiner is und die 3.3V in jedem Fall als High Pegel erkannt werden.
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Mathias K. schrieb: > Sollte mit bis runter auf 3,5V also kein Problem sein. So lange man den Akku mit weniger als 1C entlädt, kann man dann vielleicht 80% der Ladung herausholen. Entlädt man aber mit 1.5C nur noch 50% und mit 2C nur noch 5%. 9 18650 (also ca. 2.2Ah) mit 20A (also 2.2Ah pro Zelle=1C) ist also knapp an der Grenze.
Mathias K. schrieb: > Sollte mit bis runter auf 3,5V also kein Problem sein. > > Edit: Vermutlich weil auch die Versorgungsspannung entsprechend kleiner > is und die 3.3V in jedem Fall als High Pegel erkannt werden. <seufz> Das war nie eine Frage der Logikpegel. Hat irgend jemand hier irgend wann mal behauptet, der Logikpegel wäre das Problem? Nein. Es ging immer um die Versorgungsspannung. Aber reden wir ruhig mal über den Pegel. Das Datenblatt sagt, daß der WS2312 ein H erkennt, wenn die Eingangsspannung >= 70% der Betriebsspannung ist. Wenn dein Arduino 3.3V für H ausgibt, dann darfst du deine WS2812 mit nicht mehr als 4.7V betreiben. Da aus dem Akku nicht mehr als 4.2V rauskommen, wird das bei direkter Versorgung aus dem Akku also immer funktionieren. Wenn du hingegen den Vorschlag aufgreifst, die Akkuspannung per Schaltwandler auf 5.0V hochzusetzen, dann brauchst du einen Pegelwandler.
MaWin schrieb: > 9 18650 (also ca. 2.2Ah) mit 20A (also 2.2Ah pro Zelle=1C) ist also > knapp an der Grenze. richtig. Gut die 20A sind rechnerischer Natur (genau genommen sogar >20A wenn ich mit 8x8x6 NeoPixeln A 60 mA rechne. Mein finales Produkt soll maximal 4x4er Platinen erhalten (ist mir aktuell im Test hell genug) was dann 4x4x6 = 96 LED macht und bei bis 60 mA/LED (wohl eher bei 5V und max "white") auf knapp 6A kommt. Damit wäre das mit den 20000ma und einer Entladung von max etwa 0.3C auch iO und zudem hätte ich weniger hohe Anforderungen an das Mosfet. (6A statt 20A schalten). Axel S. schrieb: > Betriebsspannung ist. Wenn dein Arduino 3.3V für H ausgibt, dann darfst > du deine WS2812 mit nicht mehr als 4.7V betreiben. Da aus dem Akku nicht > mehr als 4.2V rauskommen, wird das bei direkter Versorgung aus dem Akku > also immer funktionieren. Wenn du hingegen den Vorschlag aufgreifst, die > Akkuspannung per Schaltwandler auf 5.0V hochzusetzen, dann brauchst du > einen Pegelwandler. sry das mit dem Wandler auf 5V hatte ich nicht rausgelesen. Aber ich denke das "funktionieren WS2812B" Thema sollte eh erschlagen sein und war auch nicht meine Ausfangsfrage. Es ging darum WS2812B LEDs (NeoPixel) von der Hauptversorgung zu trennen, quasi Power Gating. Stand heute steh ich da immer noch etwas auf dem Schlauch und wenn ich nun alles richtig verstanden habe kommt in erster Linie ein P Mosfet mit NPN als Vorschaltung in Frage. Ich hab mal meine Überschrift angepasst. Statt 20A also 6A schalten bei 3.4 - 4.2V und einem Signalpegel von 3.3 V durch den µC.
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Mathias K. schrieb: > Es ging darum WS2812B LEDs (NeoPixel) von der Hauptversorgung zu > trennen, quasi Power Gating. Stand heute steh ich da immer noch etwas > auf dem Schlauch und wenn ich nun alles richtig verstanden habe kommt in > erster Linie ein P Mosfet mit NPN als Vorschaltung in Frage. Richtig. Da du die GND-Verbindung nicht auftrennen darfst ohne gleichezeitig das Steuersignal zu trennen, ist ein p-Kanal MOSFET in der Vcc-Leitung der WS2812 das Mittel der Wahl. Da der mit Source am Akku hängt, kannst du ihn am Gate zwar mit 0V einschalten, aber mit 3.3V nicht sauber ausschalten. Deswegen brauchst du einen weiteren Transistor/MOSFET als Pegelwandler. Die andere Frage ist, ob die Akkuspannung ausreicht, um den MOSFET zu schalten. Wenn du den Akku bis 3.5V entladen willst, dann muß der MOSFET mit -3.5V am Gate auch sauber durchschalten.
Angehängte Dateien:
okay, kam soweit an. Den NPN brauche ich um am Gate einen höheren Level als rein über den µC zu haben - richtig? Also eine höhere absolute Vgs. Würde das gehen: https://www.fairchildsemi.com/products/discretes/fets/mosfets/FDS6375.html oder https://www.fairchildsemi.com/datasheets/ND/NDB6020P.pdf oder https://www.mikrocontroller.net/part/IRF7410 letzteres müsste ja schon fast ideal mit den 3.3 V des µC schaltbar sein 9mOhm und 13.6A bei Vgs -2.5V. Ganz ohne zusätzlichen Transistor. Edit: ich glaub es dämmert. V++ hängt an der Source als wären bei 3.3V vom UC und max 4.2V vom Akku immer noch "nur" -0.9 Vgs, und da sperrt das Mosfet nich richtig? Deswegen muss ich das 3.3V Signal auf möglichst = 4.2V pushen um Vgs nahe 0 zu erreichen wenn der Ausgang = 1 ist. ergo so: http://www.gammon.com.au/images/Arduino/MOSFET_high_side_driver.png und R2 zieht mir Vgs gegen 0 und damit das P Mosfet in den Sperrstatus Edit2: argh so ganz steig ich noch nicht durch. Bei dem NPN Driver Modell ziehe ich ja mit dem Durchschalten des NPN das Gate gegen GND / Masse ergo is dann Vgs Maximal => beim IRF7410 wäre RDS dann quasi = und damit das P-Mosfet durchgeschalten. Sperrt der NPN dann zieht der R2 im Bild das Gate gegen VCC damit ddas Mosfet komplett dicht macht. Ohne NPN würde es auch nicht beim genannten Logik P-Mosfet gehen oder?
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Mathias K. schrieb: > ich glaub es dämmert. V++ hängt an der Source als wären bei 3.3V vom UC > und max 4.2V vom Akku immer noch "nur" -0.9 Vgs, und da sperrt das > Mosfet nich richtig? Genau. > Deswegen muss ich das 3.3V Signal auf möglichst = 4.2V pushen um Vgs > nahe 0 zu erreichen wenn der Ausgang = 1 ist. > ergo so: > http://www.gammon.com.au/images/Arduino/MOSFET_high_side_driver.png Ja. Außer daß der extra Transistor die Logik umkehrt. Ein H vom µC steuert Q1 auf und der steuert dann wiederum den MOSFET Q2 auf. > und R2 zieht mir Vgs gegen 0 und damit das P Mosfet in den Sperrstatus Wenn der µC ein L ausgibt, sperrt Q1 und R2 zieht das Gate des MOSFET hoch damit der sperrt. > Ohne NPN würde es auch nicht beim genannten Logik P-Mosfet gehen oder? Der extra Pegelwandler ist immer dann nötig, wenn die Spannung am Source des p-MOSFETs höher sein kann als die Versorgungsspannung des schaltenden µC. Denn dann reicht der H-Pegel u.U. nicht aus, um den MOSFET sicher zu sperren. Die Logic-Level Eigenschaft des MOSFET wird nur am unteren Ende der Akkuspannung gebraucht. Denn mehr als die Akkuspannung steht ja nicht als Gatespannung zur Verfügung.
ok is angekommen. Ja das mit der Logik Umkehr beim P-Mosfet in Verbindung mit NPN hatte mich etwas verwundert und das Elektrotechnik Zeug @ School is schon Weilchen her ;) Würde denn der Mosfet den ich gepostet hab gehn? https://www.mikrocontroller.net/part/IRF7410 Den gibst recht verbreitet zu erwerben. Gibts irgendwelche Vorgaben für die Widerstände R1 und R2?
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Mathias K. schrieb: > ok is angekommen. Gut. > Würde denn der Mosfet den ich gepostet hab gehn? > https://www.mikrocontroller.net/part/IRF7410 > Den gibst recht verbreitet zu erwerben. Ja, der sieht gut aus. Preiswert ist er auch. > Gibts irgendwelche Vorgaben für die Widerstände R1 und R2? 2x 1K ist ok. Wobei R1 auch 10K oder 22K sein könnte. Der Typ von Q1 ist auch weitgehend egal. Irgendein kleiner npn-Transistor. BC547, BC237, 2N2222, 2SC1815, ... was halt in der Bastelkiste rumkullert.
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hehe ja in der Bastelkiste fahren ein paar NPNs rum, wieso auch immer. Ich mach eig 0 und garnichts mit dem Zeug, is mein erstes Projekt aber ich muss wohl mal paar besorgt haben. Den FET hab ich auch mal bestellt sowie nen Resistor Set beim Reichelt. Müsst es passen oder
also Mädelz, Jungs, danke euch allen für den Support. Schaltung scheint soweit erstmal 1a zu tun. Der Verbrauch sinkt bei Ausgang = 0 im Test mit 64 NeoPixel von 45mA (bei allen Pixel = schwarz) auf 3mA, wobei die vermutlich quasi ausschließlich auf die Kappe des Arduino + dessen Peripherie gehen (er wechselt schon jeweils 250ms in deep sleep, sollte den recht kleinen Wert von 3mA erklären). 64 neoPixel kommen also etwa auf einen Standby Verbrauch von ~42mA was auch auf meine erste Messung von etwa 250mA für alle 6x64 Pixel im Standby passt. 3mA statt 250mA + sollte meine Laufzeit mit dem 20-26k mA Akku deutlich verbessern. Also, nochmal Danke und schöne restliche Woche!
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