Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik mosfet LED treiber


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von Paul P. (p1234321)


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Hallo,

Vorweg schonmal vielen Dank für das großartige Forum hier und die vielen 
engagierten Moderatoren und Mitglieder.
Ich brauche ein kurzes Feedback für eine Schaltung:
ich möcht mit einem Mikrocontroller eine power LED mit ca 2kHz PWM 
dimmen und hab mir folgende Schaltung überlegt.

PS: Vorwiderstand ist schon in der LED die ich verwende verbaut..

von Peter II (Gast)


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paul p. schrieb:
> Ich brauche ein kurzes Feedback für eine Schaltung:

sieht merkwürdig aus. Wozu denkst du überhaupt den Transistor und die 
beiden Widerstände zu brauchen?`

einfach den Mosfet an den µC sollte auch gehen.

von THOR (Gast)


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Lass R51 weg und mach R52 kleiner, so 680 Ohm bis 1kOhm (schwierig zu 
sagen ohne die Flussspannung der LED zu kennen, ich rechne mal mit 12V).

R18 (?) kann dann deutlich größer werden, so 6-10kOhm.

Bei der momentanen Dimensionierung sättigt der NPN viel zu hart und 
lässt sich ausserdem nicht abschalten, weil er ja Strom von oben über 
R51 bekommt.

von AW (Gast)


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IRF1205 ist kein LL-Fet.

Welche Flusspannung hat die LED? Überleg dir mal welche Spannung im ein- 
und ausgeschalteten Zustand am Gate und am Mikrocontroller anliegen.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Peter II schrieb:
> sieht merkwürdig aus. Wozu denkst du überhaupt den Transistor und die
> beiden Widerstände zu brauchen?`
>
> einfach den Mosfet an den µC sollte auch gehen.

Wenn es der Richtige ist, der mit dem µC-Pegel arbeiten kann, dann ja.

Der im Schaltplan angegebene IRF1205 geht dann aber nicht direkt 
(angenommen µC-Pegel = 5 oder 3,3V). Dann kannst Du Deine Schaltung 
verwenden - allerdings muss der Widerstand R51 ersatzlos entfallen und 
die anderen Widerstände noch richtig dimensioniert werden.

von Peter II (Gast)


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Dietrich L. schrieb:
> Dann kannst Du Deine Schaltung
> verwenden - allerdings muss der Widerstand R51 ersatzlos entfallen und
> die anderen Widerstände noch richtig dimensioniert werden.

muss R52 dann nicht direkt auf die 24V?

von Dietrich L. (dietrichl)


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Peter II schrieb:
> Dietrich L. schrieb:
>> Dann kannst Du Deine Schaltung
>> verwenden - allerdings muss der Widerstand R51 ersatzlos entfallen und
>> die anderen Widerstände noch richtig dimensioniert werden.
>
> muss R52 dann nicht direkt auf die 24V?

Ja natürlich - das habe ich noch gar nicht gesehen :-(

von AW (Gast)


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Dietrich L. schrieb:
>> muss R52 dann nicht direkt auf die 24V?
>
> Ja natürlich - das habe ich noch gar nicht gesehen :-(

Nein! Welche Spannung verträgt das Gate? Ist das Lesen vom Datenblättern 
so aus der Mode?

von Peter II (Gast)


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Dietrich L. schrieb:
>> muss R52 dann nicht direkt auf die 24V?
>
> Ja natürlich - das habe ich noch gar nicht gesehen :-(

danke für die Bestätigung, da zweifelt man ja an sich selber wenn es 
kein andere sieht.

von Peter II (Gast)


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AW schrieb:
> Nein! Welche Spannung verträgt das Gate? Ist das Lesen vom Datenblättern
> so aus der Mode?

und wie soll es sie dann abschalten?

von Dietrich L. (dietrichl)


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AW schrieb:
> Dietrich L. schrieb:
>>> muss R52 dann nicht direkt auf die 24V?
>>
>> Ja natürlich - das habe ich noch gar nicht gesehen :-(
>
> Nein! Welche Spannung verträgt das Gate? Ist das Lesen vom Datenblättern
> so aus der Mode?

OK, Du hast Recht. Der IRF1205 darf max. 20V, also braucht man noch 
einen Widerstand vom Gate nach GND.

von AW (Gast)


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Bei geperrtem NPN liegt am Gate über R52 die Betriebsspannung (24 V) 
minus die Flusspannung der LED (xx V ?). Würde man den R52 direkt an die 
24V hängen dann liegen 24V am Gate, was der FET nicht so lustig findet 
(Datenblatt!).

Bei leitendem NPN liegt am Gate die Ucesat des NPN was zum Sperren den 
FET niedrig genug sein sollte.

von AW (Gast)


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Dietrich L. schrieb:
> also braucht man noch
> einen Widerstand vom Gate nach GND.

Stimmt den brauchts auch noch...

von Peter II (Gast)


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AW schrieb:
> Bei geperrtem NPN liegt am Gate über R52 die Betriebsspannung (24 V)
> minus die Flusspannung der LED (xx V ?).

die Flussspannung ist 24V. Damit hat man doch nirgends mehr ein hohen 
Potenzial in der Schaltung  - bin verwirrt.

von AW (Gast)


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Peter II schrieb:
> die Flussspannung ist 24V

woher weißt du das?

von Peter II (Gast)


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AW schrieb:
> woher weißt du das?

PS: Vorwiderstand ist schon in der LED die ich verwende verbaut..

sie braucht also 24V.

von THOR (Gast)


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AW schrieb:
> Peter II schrieb:
>> die Flussspannung ist 24V
>
> woher weißt du das?

Einfach, wenn der FET einschaltet liegt über LED und Vorwiderstand 
zwingend knapp 24V an.

Ich würde da ne 12V Z-Diode für den Gateschutz verbauen. Muss man den 
Lastwiderstand noch so dimensionieren dass da nicht zuviel Wärme 
entsteht und dann den Basiswiderstand des NPN entsprechend neu 
dimensionieren und fertig.

von AW (Gast)


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THOR schrieb:
> Einfach, wenn der FET einschaltet liegt über LED und Vorwiderstand
> zwingend knapp 24V an.

Wenn R52 da bleibt wo er ist, dann ist das nicht so.

THOR schrieb:
> Ich würde da ne 12V Z-Diode für den Gateschutz verbauen. Muss man den
> Lastwiderstand noch so dimensionieren dass da nicht zuviel Wärme
> entsteht und dann den Basiswiderstand des NPN entsprechend neu
> dimensionieren und fertig.

Das ist sicher die bessere Lösung. +1

von THOR (Gast)


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AW schrieb:
> THOR schrieb:
>> Einfach, wenn der FET einschaltet liegt über LED und Vorwiderstand
>> zwingend knapp 24V an.
>
> Wenn R52 da bleibt wo er ist, dann ist das nicht so.

Mh, offensichtlicher Fehler. Gehört natürlich direkt an 24V.

von Paul P. (p1234321)


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hallo,

vielen dank für die vielen antworten! jetzt sind mir selbst auch schon 
einige denkfehler aufgefallen. R51 hätte eigentlich als pullup dienen 
sollen (natürlich gehen da nicht 24V)
habe die schaltung jetzt ein bisschen abgeändert und hofe dass es so 
klapppen müsste. bei seiner gate-threshhold-voltage von max 4v müsste 
der mosfet dann doch bei 5v schon voll durchschalten, oder?

PS: oben wurde erwähnt, den mosfet doch direkt mit dem mikrocontroller 
zu steuern. bei meiner recherche bin ich allerdings bei den meisten 
projekten auf die steuerung mittels treiber gestoßen. ist die belastung 
für den mikrocontroller geringer wenn ein treibertransistor 
zwischengeschaltet wird, oder hat es andere vorteile / nachteile?

vielen dank

PPS: bitte verzeiht mein unwissen.

von Peter II (Gast)


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paul p. schrieb:
> bei seiner gate-threshhold-voltage von max 4v müsste
> der mosfet dann doch bei 5v schon voll durchschalten, oder?

nein. Ob es bei dir reicht ist abhängig vom Strom den die LED braucht.

> PS: oben wurde erwähnt, den mosfet doch direkt mit dem mikrocontroller
> zu steuern. bei meiner recherche bin ich allerdings bei den meisten
> projekten auf die steuerung mittels treiber gestoßen. ist die belastung
> für den mikrocontroller geringer wenn ein treibertransistor
> zwischengeschaltet wird, oder hat es andere vorteile / nachteile?

mit einen Treiber kann man den Mofet schneller schalten, der verringert 
die Umschaltverluste. Aber dann nimmt man einen richtiger Treiber und 
nicht nur einen Transistor.

Nimm einen LogicLevel-Fet dann hast du es einfacher.

von Paul P. (p1234321)


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Hallo,
wenn ich das datenblatt richtig verstanden habe, kann ich bei 5v 
schaltpegel einen Strom von 10A schalten. Ist das richtig?
10A wären vollkommen ausreichend.

vielen dank

von Peter II (Gast)


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paul p. schrieb:
> wenn ich das datenblatt richtig verstanden habe, kann ich bei 5v
> schaltpegel einen Strom von 10A schalten. Ist das richtig?
> 10A wären vollkommen ausreichend.

aber dann hat er noch 0.5V "Verlust" damit hast du 5W die die kühlen 
musst.

von Paul P. (p1234321)


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vielen dank für die raschen antworten! ich bin leider nur 
hobbybastler...
wo kann ich den verlust ablesen?

: Bearbeitet durch User
von Peter II (Gast)


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paul p. schrieb:
> wo kann ich den verlust ablesen?

P = U * I;

von Paul P. (p1234321)


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soweit ist es mir auch klar. ich meinte wo ich die 0.5 v spannungsabfall 
ablesen kann?

danke

von Peter II (Gast)


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paul p. schrieb:
> soweit ist es mir auch klar. ich meinte wo ich die 0.5 v spannungsabfall
> ablesen kann?

aus dem Diagramm, was du gepostet hast.

von THOR (Gast)


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Und zu deiner neuen Schaltung: R52 etwa 1kOhm und gegen 24V, von Gate 
nach Masse ne 12V Z-Diode.

So wie das jetzt ist, hast du immer noch 5V am Gate, aber invertiert. 
Das geht auch in Software.

Die 0,5V stimmen so nicht. Die gelten für 175°C Chip-Temperatur. Ob der 
FET so warm werden kann, hängt von sehr vielen, uns unbekannten Dingen 
ab.
Aber bei 25°C sinds immerhin 0,3V, das ergibt bei 10A 3W und das 
wiederum ergibt 330°C (kaputt) ohne Kühlung und immerhin 150°C wenn man 
den FET als D2PAK auf die Platine lötet und er damit Wärme an die 
Platine abgeben kann.

Unter diesem Gesichtspunkt würde ich mich nach ner Methode umsehen, wie 
man diese starke Erwärmung in den Griff bekommt.

Und da ist die Erhöhung von Ugs auf 12V am Einfachsten. Ergibt dann 
0,18V bei 10A, also nur noch 1,8W Verlustleistung.

Das sind jeweils Betrachtungen für den Fall, dass der FET dauerhaft 
Strom leitet. Bei PWM wirds weniger, es sei denn du hast nennenswerte 
kapazitive oder induktive Elemente in deinem Lastkreis. Ohne deinen 
LED-Aufbau zu kennen kann man das schwer sagen.

von Peter II (Gast)


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THOR schrieb:
> Das sind jeweils Betrachtungen für den Fall, dass der FET dauerhaft
> Strom leitet. Bei PWM wirds weniger, es sei denn du hast nennenswerte
> kapazitive oder induktive Elemente in deinem Lastkreis. Ohne deinen
> LED-Aufbau zu kennen kann man das schwer sagen.

viel weniger wird auch bei PWM nicht, weil die Umschaltverluste 
hinzukommen.

von THOR (Gast)


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Peter II schrieb:
> THOR schrieb:
>> Das sind jeweils Betrachtungen für den Fall, dass der FET dauerhaft
>> Strom leitet. Bei PWM wirds weniger, es sei denn du hast nennenswerte
>> kapazitive oder induktive Elemente in deinem Lastkreis. Ohne deinen
>> LED-Aufbau zu kennen kann man das schwer sagen.
>
> viel weniger wird auch bei PWM nicht, weil die Umschaltverluste
> hinzukommen.

Rechne die mal aus, ist bei 2kHz vernachlässigbar.

von Manfred (Gast)


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THOR schrieb:
> Und zu deiner neuen Schaltung: R52 etwa 1kOhm und gegen 24V, von Gate
> nach Masse ne 12V Z-Diode.

1k @ 24V = 576 mW, wenn der NPN ein ist.
Ist der NPN aus, bleiben 12V entsprechend 144mW.

Das geht bestimmt hochohmiger!

von Bernd K. (bmk)


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paul p. schrieb:
> habe die schaltung jetzt ein bisschen abgeändert und hofe dass es so
> klapppen müsste. bei seiner gate-threshhold-voltage von max 4v müsste
> der mosfet dann doch bei 5v schon voll durchschalten, oder?

Nein, tut er nicht, wie auch schon gesagt wurde.

Was du brauchst, ist ein Logik-Level MOSFET, erkennbar am 'L' in der 
Bezeichnung. Die sind für Ugs 4-5V spezifiziert.

Schau mal beim Reichelt und gib als Suchbegriff 'IRL' ein.
Da findest du tonnenweise Logik Level MOSFETs

von Paul P. (p1234321)


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VIELEN DANK AN ALLE FÜR EURE VIELEN ANTWORTEN! ECHT SUPER WIE VIELE SICH 
HIER EINBRINGEN!!! (sorry caps lock)

ich hab mir jetzt einen logiglevel mosfet rausgesucht (irlr3114z)
habe jetzt noch einen schaltplan mit speziellem mosfet driver gemacht 
und würde euch nun hoffentlich ein letzes mal um rat bezüglich der zwei 
neuen schaltpläne fragen.

was ist denn dann noch der vorteil von einem speziellen mosfet driver?
habe im netz einige schaltungen gefunden die auch bei logiclevel mosfets 
mit treibern arbeiten. könnt ihr mir sagen warum?


vielen dank

paul

von Dietrich L. (dietrichl)


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paul p. schrieb:
> habe jetzt noch einen schaltplan mit speziellem mosfet driver gemacht
> und würde euch nun hoffentlich ein letzes mal um rat bezüglich der zwei
> neuen schaltpläne fragen.

Beim linken Schaltplan gilt immer noch: R51 ist überflüssig (es sei 
denn, der µC-Ausgang ist ein Open-Collektor-Ausgang).

> was ist denn dann noch der vorteil von einem speziellen mosfet driver?
> habe im netz einige schaltungen gefunden die auch bei logiclevel mosfets
> mit treibern arbeiten. könnt ihr mir sagen warum?

Der Treiber dient dazu, die Gate-Kapazität des MOSFETs schnell zu laden 
und zu entladen, um die Geschwindigkeit beim Umschalten zu erhöhen. 
Dadurch werden die Umschaltverluste kleiner.
Das ist aber nur nötig bei
- MOSFETs mit großer Gate-Kapazität
- hoher PWM-Frequenz.
Für genaue Aussagen über die Höhe der Schaltverluste muss etwas mehr 
rechnen.
Bei 2kHz PWM ist so ein Treiber aber wahrscheinlich unnötig. Du wirst 
vermutlich sogar direkt mit dem µC-Ausgang auf den MOSFET gehen können.

von THOR (Gast)


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Und bei 4701 Ohm Gatewiderstand kann man sich nen Treiber immer 
schenken, bei jeder PWM-Frequenz. Das wird immer arschlahm.

von Dietrich L. (dietrichl)


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THOR schrieb:
> Und bei 4701 Ohm Gatewiderstand

Da bei den Schaltungen von paul p. alle Widerstände den "Wert" 4701 
haben (sowas gibt es ja auch gar nicht), ist das wohl noch kein 
endgültiger und richtiger Wert. Da muss wohl noch etwas dimensioniert 
(oder gewürfelt) werden...

von Manfred (Gast)


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Dietrich L. schrieb:
> Da bei den Schaltungen von paul p. alle Widerstände den "Wert" 4701
> haben (sowas gibt es ja auch gar nicht)
Das ist dämlich bezeichnet, aber als Bauteilbeschriftung durchaus 
anzutreffen. Siehe da: http://iwenzo.de/smd-widerstand-codehilfe/

von Paul P. (p1234321)


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Vielen Dank nochmal an alle für die vielen Rückmeldungen.

Habe jetzt die Schaltung nochmal angepasst und den Pullup vom eingang 
weggenommen. und die widerstände (wert war da komischerweise automatisch 
drinnen) von dem fixen wert befreit.
sollten die beiden schaltungen jetzt so funktionieren?
bin euch für jeden input dankbar! da lerne ich gerade einiges...

von THOR (Gast)


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Da du jetzt nen Logic-Level FET mit sehr niedrigem Rdson verwendest, 
kannst du jetzt auch einfach das Gate über R49 an den uC Pin hängen.

Die linke Schaltung macht überhaupt keinen Sinn. Die macht keine 
Pegelwandlung, die beschleunigt die Schaltzeiten nicht.

Ob du bei diesem epischen Eiertanz was lernst, wage ich zu bezweifeln. 
Und noch viel mehr, ob es das Richtige ist.

von Paul P. (p1234321)


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das mit dem epischen eiertanz stimmt wohl. ;)
eines meiner probleme war, dass ich mich für die schaltung von einer 
professionellen schaltung inspirieren lies. mich hat die schaltung aber 
auch verwundert und deswegen der eintrag im forum.
diese schaltung entspricht im prinzip der linken schaltung 
https://www.mikrocontroller.net/attachment/320492/MOSFET_LOGICLEVEL.png

sehe ich das nun richtig, dass die obige lösung nicht vorteilhaft ist, 
weil der treibertransistor überflüssig ist?
ich habe gedacht dass die schaltung evtl. den mikrocontroller entlasten 
könnte wegen geringerer schaltströme...

von THOR (Gast)


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Ich kenne ja deinen uC nicht, aber ein AVR darf 10mA (oder sogar 20?) 
pro Pin und 100mA insgesamt.

Ergo kannst du da mit nem 500 Ohm Widerstand direkt ans Gate gehen und 
bist auf der sicheren Seite. Die Schaltzeiten des FET werden eher 
langsam sein, aber bei 2kHz zählt mehr der niedrige Rdson als kurze 
Schaltzeiten.

Wenn man schnelle Schaltzeiten will/braucht, baut man ne Treiberstufe. 
Da ist dann wichtig zu wissen: Mit Pegelwandlung oder ohne. Und dafür 
dann wieder: Logic-Level FET oder nicht.

LL kommt mit den 5V vom uC aus, normaler FET nur bei geringen Strömen. 
Bei 3,3V ist man komplett in der LL-Region.

Die linke Schaltung sagst du? Professionell ist die nicht. Eher 
kompletter Murks. Im Grunde ist das ein Pegelwandler, aber beschissen 
dimensioniert und an 5V. Die Schaltung macht aus 5V uC-Pegel 5V 
Gate-Pegel. Und diese Nicht-Dienstleistung erbringt Sie auch noch mit 
dem Nachteil, dass der NPN hoch gesättigt betrieben wird und daher lange 
Speicherzeit hat. Und das Gate lädt nur über 4,7k Ohm auf, was sehr 
lange dauert.

Kurzum: Der FET schaltet langsam ein (Verlustleistung) und wenn er 
einmal abgeschaltet wurde, bleibt er länger aus als die PWM es vorgibt.
Die Schaltung verändert also den Duty-Cycle und sorgt für unnötige 
Verlustleistung.

Nee sorry, da sind 500 Ohm direkt an den uC-Pin echt besser.

Wenn man den Gate-Strom erhöhen will, macht man sowas wie Schaltung 2a:

https://www.mikrocontroller.net/articles/Datei:Beispiel_LS_Treiber_1_2.png

Das sind 2 Transistoren in Kollektorschaltung. Die nehmen vom Pegel 
jeweils 0,7V weg (aus 0V/5V wird also 0,7V/4,3V), laden dafür das Gate 
schnell um. Weiterhin kann man den uC-Pin dann sehr hochohmig 
beschalten.

von Paul P. (p1234321)


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hallo,
mannmannmann mein unwissen...
ich möchte allerdings 24 leds an einem mega32 betreiben. >> also 24 
mosfets schalten können. kann ich die direkt betreiben? leider werde ich 
aus dem datenblatt nicht wirklich schlau. wieviel strom braucht der 
logiclevel mosfet um durchzuschalten?
kann ich sonst die schaltung mit treiber (rechte schaltung 
https://www.mikrocontroller.net/attachment/320532/schaltung_2.png) ohne 
pegelwandlung verwenden? oder hat die überhaupt irgendeinen vorteil?

vielen dank...

von Peter II (Gast)


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Paul P. schrieb:
> leider werde ich
> aus dem datenblatt nicht wirklich schlau. wieviel strom braucht der
> logiclevel mosfet um durchzuschalten?

der Strom ist nicht konstant. Es ist ein Kondensator der geladen wird. 
Er geht von fast unendlich auf 0. Aus dem Grund der Widerstand. Wenn du 
damit den Strom auf das Maximum begrenzt was der Atmel liefern kann ist 
alles sicher.

von Εrnst B. (ernst)


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Peter II schrieb:
> Wenn du
> damit den Strom auf das Maximum begrenzt was der Atmel liefern kann ist
> alles sicher.

Auch das ist nicht nötig.
Direkt verbinden, ohne Angst-Widerstand. Wenn wegen EMV nötig, dann kann 
man immer noch Gate-Widerstände einbauen.
Dann aber vorher versuchen, denn Sinn des Widerstands zu begreifen.

Atmel AVR sind CMOS. CMOS-Ausgänge können CMOS-Eingänge ansteuern. 
CMOS-Eingänge sind Fet-Gates.

von Peter II (Gast)


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Εrnst B. schrieb:
> Atmel AVR sind CMOS. CMOS-Ausgänge können CMOS-Eingänge ansteuern.
> CMOS-Eingänge sind Fet-Gates.

gibt es nicht auch dort Limits? bei CMOS Ausgängen steht auch oft, wie 
viele Eingänge man dran hängen kann.

Und ein Fet mit großer Kapazität hat wenig mit einem CMOS-Eingang 
gemeinsam.

(ich habe die Widerstände bei mir auch weggelassen, weil in der Praxis 
die Ausgänge sogar kurzschlussfest sind)

von Εrnst B. (ernst)


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Peter II schrieb:
> gibt es nicht auch dort Limits?

Ja, bestimmt. Aber für Anfänger die ein paar LEDs dimmen wollen, eher 
nicht relevant.
(Beispiel: 250kHz PWM am AVR-Pin -> IRLU2905-Gate ist grenzwertig, 
125kHz geht gut)

Generell (für besten Lernerfolg): Mosfets sind Spannungsgesteuert. 
Deshalb schaltet man direkt eine Spannung an's Gate. Irgendwelche 
Sonderfallgeschichten, Widerstände gegen Radio-Störungen usw. folgen bei 
Bedarf in Kapitel X.

von THOR (Gast)


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Der Pin des atmega32 kann mehr Strom liefern, als laut absolute maximum 
ratings erlaubt ist.

Ergo: Es gibt eine maximale Lastkapazität die man ohne "Angstwiderstand" 
an den Pin hängen darf ohne die amr zu verletzen.

Wie groß die ist, weiss ich nicht.

24 LEDs, ja? Da tröpfeln gerade noch Anforderungen nach...

Was sind das für LEDs? Einzelne? Welcher Strom pro LED, welcher Strom 
maximal alle LED zusammen? Welche Flussspannung?

von Paul P. (p1234321)


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THOR schrieb:
> Wenn man den Gate-Strom erhöhen will, macht man sowas wie Schaltung 2a:
>
> https://www.mikrocontroller.net/articles/Datei:Beispiel_LS_Treiber_1_2.png
>
> Das sind 2 Transistoren in Kollektorschaltung. Die nehmen vom Pegel
> jeweils 0,7V weg (aus 0V/5V wird also 0,7V/4,3V), laden dafür das Gate
> schnell um. Weiterhin kann man den uC-Pin dann sehr hochohmig
> beschalten.

hat diese schaltung bei meiner anwendung einen vorteil?
sonst bleibe ich bei der direkten ansteuerung.

THOR schrieb:
> Wie groß die ist, weiss ich nicht.
>
> 24 LEDs, ja? Da tröpfeln gerade noch Anforderungen nach...

es sollen LED streifen in unterschiedlicher länge gedimmt werden max 10A 
bei 24V.

werde dann mal einen testaufbau starten, bevor ich die platine ätze... 
;-)

vielen dank

: Bearbeitet durch User
von THOR (Gast)


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Paul P. schrieb:
> THOR schrieb:
>> Wenn man den Gate-Strom erhöhen will, macht man sowas wie Schaltung 2a:
>>
>> https://www.mikrocontroller.net/articles/Datei:Bei...
>>
>> Das sind 2 Transistoren in Kollektorschaltung. Die nehmen vom Pegel
>> jeweils 0,7V weg (aus 0V/5V wird also 0,7V/4,3V), laden dafür das Gate
>> schnell um. Weiterhin kann man den uC-Pin dann sehr hochohmig
>> beschalten.
>
> hat diese schaltung bei meiner anwendung einen vorteil?
> sonst bleibe ich bei der direkten ansteuerung.

Was der Vorteil ist, habe ich geschrieben.

> THOR schrieb:
>> Wie groß die ist, weiss ich nicht.
>>
>> 24 LEDs, ja? Da tröpfeln gerade noch Anforderungen nach...
>
> es sollen LED streifen in unterschiedlicher länge gedimmt werden max 10A
> bei 24V.

Also 417mA pro LED Streifen? Dafür brauchst du keinen extrem 
niederohmigen FET, dafür reicht auch ein BJT a la BC639. Den kann man 
dann mit 680 Ohm an der Basis anschließen.
10A pro LED-Streifen ist jetzt schwer vorstellbar.

Und wenn die unterschiedliche Länge haben: Haben die alle 24V 
Flusspannung?
Oder brauchen die kürzeren dann noch ne Strombegrenzung?

von Paul P. (p1234321)


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sorry da hab ich mich missverständlich ausgedrückt. es geht darum 24 
kanäle mit je einem mosfet zu steuern. an jeden der mosfets sollen led 
streifen unterschidlicher länge mit max 24V 10A getrieben werden ( das 
sind die absoluten max ratings (meist wesentlich weniger)). gesamt 
sicher nicht mehr als 20 A auf allen kanälen zusammen, aber die 
verteilung kann sehr ungleichmäßig sein.
die LED streifen sind alle 5cm teilbar und haben vorwiderstände schon 
verbaut. keine strombegrenzung notwendig.

von THOR (Gast)


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Nur, damit ich das richtig verstehe:

Ein einzelner LED-Streifen kann 24V 10A haben? Also 240 fucking Watt? 
Was ist das für ein LED-Streifen, wie führt der seine Wärme ab.

Schaltplan von den LED-Streifen bitte. Mit beabsichtigter Verschaltung. 
Sorry, ich werd nicht schlau aus dem, was du tun willst.

von MaWin (Gast)


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Paul P. schrieb:
> wenn ich das datenblatt richtig verstanden habe, kann ich bei 5v
> schaltpegel einen Strom von 10A schalten. Ist das richtig?

Nein.

Das Diagramm ist ein 'typisches' Diagramm. Die real je nach MOSFET 
Exemplar und Temperatur benötigte Gate-Spannung für die Kurve kann auch 
3.3 oder 6.6V sein.

Ausserdem willst du ganz durchschalten, und nicht einen halb 
verhungernden MOSFET als regelbaren Widerstand haben.

Nimm also was ordentliches, das auch spezifiziert ist bei 5V (4.5V) 
durchzuschalten, eben einen LogicLevelMOSFET.

von Manfred (Gast)


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Paul P. schrieb:
> und die widerstände (wert war da komischerweise automatisch
> drinnen) von dem fixen wert befreit.
Großes W kaputt?
Es macht durchaus Sinn, in einer Schaltung Bauteilwerte anzugeben - und 
zwar die, die man einzusetzen beabsichtigt.

THOR schrieb:
> Die linke Schaltung sagst du? Professionell ist die nicht. Eher
> kompletter Murks. Im Grunde ist das ein Pegelwandler, aber beschissen
> dimensioniert und an 5V.
Sinn machen könnte die, wenn der Widerstand von +24V käme, um FETs mit 
hoher UGS anzusteuern. Ist auch nett, dass sie invertiert, dann gehen 
beim Start des µC gleich mal alle LEDs gleichzeitig an.

Macht man den Kollektorwiderstand niederohmig genug und hat immer nur 
wenige LEDs an, kann man das Gerät auch im Winter draußen betreiben.

Gibt das eigentlich keine Bastelbücher mit Grundschaltungen mehr, dass 
man so einen S****ß hier diskutieren muss?

von Paul P. (p1234321)


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THOR schrieb:
> Nur, damit ich das richtig verstehe:
>
> Ein einzelner LED-Streifen kann 24V 10A haben? Also 240 fucking Watt?
> Was ist das für ein LED-Streifen, wie führt der seine Wärme ab.
>
> Schaltplan von den LED-Streifen bitte. Mit beabsichtigter Verschaltung.
> Sorry, ich werd nicht schlau aus dem, was du tun willst.

http://www.dreamline.at/shop/product_info.php?info=p2694_LED-Streifen-2216-24V-Meterware---Konfektionsware---Warmwei----IP20---2-5cm.html&refID=crosssitelinking

die haben pro meter 20W und maximale länge von 10m. also 200W. natürlich 
nicht ganz die 240w aber fast. deswegen dachte ich sicherheitshalber 10A
als zu schaltenden strom anzugeben.

von THOR (Gast)


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Paul P. schrieb:
> THOR schrieb:
>> Nur, damit ich das richtig verstehe:
>>
>> Ein einzelner LED-Streifen kann 24V 10A haben? Also 240 fucking Watt?
>> Was ist das für ein LED-Streifen, wie führt der seine Wärme ab.
>>
>> Schaltplan von den LED-Streifen bitte. Mit beabsichtigter Verschaltung.
>> Sorry, ich werd nicht schlau aus dem, was du tun willst.
>
> http://www.dreamline.at/shop/product_info.php?info...
>
> die haben pro meter 20W und maximale länge von 10m. also 200W. natürlich
> nicht ganz die 240w aber fast. deswegen dachte ich sicherheitshalber 10A
> als zu schaltenden strom anzugeben.

Ok, ich vermute jetzt einfach mal, dass jeweils 7 LEDs ein Modul sind 
und die Module jeweils parallel geschaltet sind. Jeweils mit 
Vorwiderstand für 24V. Datenblatt gibts ja nicht.

Gut, dann addieren sich die Ströme tatsächlich und man kommt auf 10A.

Mein Vorschlag:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber
Diskreter Treiber 2a mit 1kOhm Widerstand zum uC Pin hin

dazu ein Logik-Level Mosfet mit möglichst geringem Rdson (ich hab hier 
im Thread schon 27mOhm gesehen glaube ich, das sollte reichen) und den 
ausreichend kühlen (mindestens DPak auf Leiterplatte gelötet, besser 
TO220 mit angeschraubter Kühlfahne).

von Paul P. (p1234321)


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Vielen Dank. Dann werde ich das so machen!
Eine Frage noch: Kann ich den diskreten Treiber 2a auch mit 5v speisen? 
Oder benötige ich die im Beispiel angegebenen 15V auch bei einem 
Logiclevel Mosfet? 
(https://www.mikrocontroller.net/articles/Datei:Beispiel_LS_Treiber_1_2.png)
Macht die Schaltung überhaupt sinn wenn ich sie mit der geringen 
Spannung speise?

Vielen Dank für eure Geduld.

von THOR (Gast)


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Den kannst du mit 5V oder mehr speisen und es werden dann etwa 4,3V am 
Gate ankommen. Daher LL FET.

Das sind 2 Transistoren in Kollektorschaltung:
https://de.wikipedia.org/wiki/Transistorgrundschaltungen

von Paul P. (p1234321)


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So nach langem warten habe ich nun mal einen testaufbau zusammengestellt 
und der funktioniert sehr gut. allerdings möcht ich langfristig eine 
platine mit smd bausteinen ätzen und bestücken.
was kann ich für eine diode statt der uf4001 als smd version nehmen?
als transistor habe ich eine dual npn-pnp version gefunden (bc847).
nur welche diode weiß ich nicht.

vielen dank

von Εrnst B. (ernst)


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Paul P. schrieb:
> So nach langem warten habe ich nun mal einen testaufbau zusammengestellt
> und der funktioniert sehr gut.

Hast du auchmal den Testaufbau ohne Transistoren, Angst-Widerstände usw, 
also direkt µC-Ausgang (immer noch ein AVR, korrekt?) an FET-Gate 
dagegen getestet?

Würde Wetten, dass das nicht nur Gut, sondern sogar Besser funktioniert, 
als deine "Treiberleistungs-Verringerungs und Verlangsamungs-Schaltung".

Vor allem: Dein Treiber verliert so ca 0.7V (Ube der Transistoren) in 
beide Richtungen.
Also 5V am µC-Ausgang --> 4.3V am FET-Gate. Der FET ist nach erstem 
Überfliegen des Datenblattes für 4.5V Gatespannung spezifiziert.
Wird trotzdem gehen, solltest dir aber darüber im Klaren sein.

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