Guten Tag,
Da ich schon viel gutes über dieses Forum gehört habe, dachte ich mir
dann stell ich meine Frage mal hier.
Es geht um folgendes Problem, ich nutzte den IRLML2502 MOSFET zum
schalten von Lasten mittels Arduino DUE (3.3V Board). Bis jetzt habe ich
immer in Low-Side geschaltet, wodurch ich den MOSFET direkt an den DUE
hängen konnte (siehe Bild). Jedoch muss ich jetzt eine Last in High-Side
schalten (5V Last) was zur folge hat, dass ich eine Gate Spannung von
+-8.3V brauche (5V+3.3V), ich jedoch nur eine Batterie von 7.2V habe.
Deshalb habe ich daran gedacht den MOSFET mittels LTC1157 anzusteuern.
Jetzt wollte ich fragen, ob meine Low-Side und High-Side Verschaltungen
so funktionieren oder ob noch verbesserungsbedarf da ist.
Wichtige Infos:
Arduino Due gibt maximal 3.3V an den Pins aus (verkraftet auch nicht
mehr).
Die Due Pins können maximal 15mA liefern.
Ich würde den LTC1157 gerne auf 5V betreiben (Ug ~= 13.8V).
Ich danke jedem der mir versucht zu helfen. :)
Mike Cr schrieb:> ich nutzte den IRLML2502 MOSFET zum schalten von Lasten
Ändere das und nimm einen P-Kanal Mosfet als Schalter. Z.B. den
IRLML2244
Und zum Ansteueern einfach einen npn Transistor...
Lothar M. schrieb:> Mike Cr schrieb:>> ich nutzte den IRLML2502 MOSFET zum schalten von Lasten> Ändere das und nimm einen P-Kanal Mosfet als Schalter. Z.B. den> IRLML2244> Und zum Ansteueern einfach einen npn Transistor...
Dann brauch man aber negative Gate Spannungen oder ?
Und was für einen Vorteil hätte ein P-Kanal gegenüber einem N-Kanal und
ist ein N-Kanal nicht besser für Batterie Betrieb ?
Danke für deine Antwort :)
Mike C. schrieb:> Dann brauch man aber negative Gate Spannungen oder ?
Du brauchst eine negative Ugs, du brauchst also am Gate eine negative
Spannung gegenüber der Source. Weil die Source aber an +5V hängt, ist
das ganz einfach: zieh das Gate auf GND und schon liegen da gegenüber
der Source -5V an und der FET leitet in voller Pracht.
> Und was für einen Vorteil hätte ein P-Kanal gegenüber einem N-Kanal
Viel weniger Aufwand bei der Ansteuerung.
> ist ein N-Kanal nicht besser für Batterie Betrieb ?
Wenn du dafür einen extra Treiber mit 80µA Strombedarf versorgen musst,
dann ist das sicher nicht besser...
Lothar M. schrieb:> Mike C. schrieb:>> Dann brauch man aber negative Gate Spannungen oder ?> Du brauchst eine negative Ugs, du brauchst also am Gate eine negative> Spannung gegenüber der Source. Weil die Source aber an +5V hängt, ist> das ganz einfach: zieh das Gate auf GND und schon liegen da gegenüber> der Source -5V an und der FET leitet in voller Pracht.>>> Und was für einen Vorteil hätte ein P-Kanal gegenüber einem N-Kanal> Viel weniger Aufwand bei der Ansteuerung.>>> ist ein N-Kanal nicht besser für Batterie Betrieb ?> Wenn du dafür einen extra Treiber mit 80µA Strombedarf versorgen musst,> dann ist das sicher nicht besser...
Stimmt... Danke :)
Würde das denn auch mit einen N-Kanal MOSFET gehen statt einen BJT?
(wie auf meinem dem Bild, Pull-Down fehlt nach...)
Mike C. schrieb:> Würde das denn auch mit einen N-Kanal MOSFET gehen statt einen BJT?> (wie auf meinem dem Bild, Pull-Down fehlt nach...)
Ja.
Und für Batteriebetrieb sollte der "R?" natürlich irgendwas im 100k
Bereich haben, weil sonst allein diese Ansteuerung schon kanpp 4mA
braucht (5V/1,2kOhm).
Lothar M. schrieb:> Ja.> Und für Batteriebetrieb sollte der "R?" natürlich irgendwas im 100k> Bereich haben, weil sonst allein diese Ansteuerung schon kanpp 4mA> braucht (5V/1,2kOhm).
-Reicht das denn um den MOSFET noch relativ schnell zu schalten.
-Und ist der 330Ohm Widerstand für den IRLML2502 eigentlich ausreichend
(HB geht zum Arduino Due = 10mA)
-Und wie erkenn ich in den Datenblätter wann ein MOSFET "richtig"
durchschalten tut, ich versteh das noch nicht so ganz ;)
-Und wie weis man, wie hoch der Vorwiderstand dimensioniert werden soll?
Danke für deine Hilfe ;)
Mike C. schrieb:> -Reicht das denn um den MOSFET noch relativ schnell zu schalten.
Definiere "relativ".
Einschalten tut er binnen einiger ns, weil da nichts bremst. Zum
Ausschalten braucht er über die 100k und 500pF Gatekapazität mit ca.
50µs etwas länger...
> -Und ist der 330Ohm Widerstand für den IRLML2502 eigentlich ausreichend> (HB geht zum Arduino Due = 10mA)
Ersetze ihn durch eine Brücke.
> -Und wie erkenn ich in den Datenblätter wann ein MOSFET "richtig"> durchschalten tut, ich versteh das noch nicht so ganz ;)
Such einfahc mal im Datenblatt nach "VGS = -4.5V". Dann findest du schon
die nötigen Stellen. Am wichtigsten ist die Stelle, wo der maximale
DS-Widerstand bei -4,5V angegeben ist.
> -Und wie weis man, wie hoch der Vorwiderstand dimensioniert werden soll?
Der ist normalerweise gar nicht nötig. Man braucht ihn nur, dass der
Mosfet z.B. bei einer PWM langsamer schaltet und so weniger EMV-Schmutz
produziert. Wenn du sowieso nur ein paar mal am Tag schaltest, dann
brauchst du den Gatewiderstand nicht.
Lothar M. schrieb:> Der ist normalerweise gar nicht nötig. Man braucht ihn nur, dass der> Mosfet z.B. bei einer PWM langsamer schaltet und so weniger EMV-Schmutz> produziert. Wenn du sowieso nur ein paar mal am Tag schaltest, dann> brauchst du den Gatewiderstand nicht.
Ich kann ihn aber zum Schutz der Elektronik drin lassen (verkraftet
maximal 15mA pro Pin, Widerstand ist für 10mA ausgerechnet).
MfG
Mike Cr
Mike C. schrieb:> Ich kann ihn aber zum Schutz der Elektronik drin lassen (verkraftet> maximal 15mA pro Pin, Widerstand ist für 10mA ausgerechnet).
Mach doch gleich 4k7 draus, dann schützt er wirklich...
Lothar M. schrieb:> Über den Daumen mit R*C... ;-)
Aber wie kommst du an den C, es gibt ja Cgs,Cds und Cgd. :)
Stimmt die Rechnung den so:
5*tau = C geladen
tau = R*C
100k*500pF = 50µs (+-63% geladen)
0.000 05 * 5 = 250µs
Daraus folgt das der C in +-250µs voll geladen ist oder?(99.99%, voll
wird er ja theoretisch nie...).
Oh, ich sehe gerade bei euch in der wiki:
Da die Gatekapazität nicht direkt im Datenblatt enthalten ist kann man
sich mit der Eingangskapazität Ciss behelfen. Im Arbeitspunkt ist die
Gatekapazität ungefähr 5x größer als der im Datenblatt für Ciss
angegebene Wert. Daher berechnet sich die Treiberleistung wie folgt:
Dass heißt ich habe eine Zeit von:
tau = 100k * 2850pF = 285µs
Fûr voll geladen: 285*5 = 1.425ms
Mike C. schrieb:> Fûr voll geladen: 285*5 = 1.425ms
Du brauchst aber nicht bis "voll geladen" mit 5tau warten, weil der
Mosfet ja schon deutlich vorher zu leiten beginnt. Ich rechne da mit
1tau, weil dann die Ugsth locker überschritten ist. Also wirst du mit
Sicherheit eine Schaltzeit unter 1ms bekommen.
Das bedeutet letztlich eigentlich nur, dass du die vielen
Nachkommastellen gar nicht mitschleppen brauchst, weil es bei der
Rechnung bestenfalls drum geht, in der richtigen Zehnerpotenz
herauszukommen: 10ms? 1ms? 100µs?