Hallo Spezis, es gibt zu meiner Frage schon das ein oder andere Thema hier, aber so richtig habe ich es noch nicht verstanden. Ich möchte ein Byte mit Glühbirnen (24V, 3W) darstellen. Der aktuelle Stand ist, dass ich das Byte aus meinem ATMega8 auf ein Schieberegister schicke und dann mit 8 LEDs, die über einen Vorwiderstand direkt am Schieberegister hängen, anzeige. Das funktioniert soweit. Um nun stattdessen die 24V Glühbirnchen zu schalten, würde ich die LEDs einfach durch jeweils einen IRF3710 Mosfet ersetzen. Nun sagte mir ein Mitschüler, dass das so nicht geht und man für jeden Mosfet noch einen Treiber braucht. Warum das so sein soll, konnte er mir allerdings nicht erklären. Kann mir jemand von euch weiterhelfen? - Warum benötige ich einen Treiber, wenn das Schieberegister doch mit dem 5V Pegel den MosFET schalten kann? - Gibt es 8-Kanal Treiber ICs, mit denen ich den IRF3710 schalten kann? - Gibt es evtl. besondere Schieberegister, die das bereits von Haus aus können? Vielen Dank schonmal, Meiko
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Wenn das Schieberegister das Gate angemessen treiben kann, dann ist kein zusätzlicher Treiber erforderlich. Wenn nicht, dann ja... Der IRF3710 ist kein Logiklevel FET. Der braucht also definitiv einen FET Treiber. Um die kleinen Birnchen direkt zu treiben könntest du auch ein UNL2803 verwenden
Hallo Arduino Fanboy, vielen dank für Deine Antwort. Hmmm... aber wenn ich testweise den IRF3710 direkt an einen uC Pin lege, kann ich ihn doch auch schalten. Welche Eigenschaft des MosFet macht denn einen Treiber überhaupt erforderlich? Und was tut der Treiber dann? Und wonach muss ich suchen, um einen geeigneten Baustein für die IRF3710 zu finden? Fragen über Fragen... ;)
Meiko schrieb: > Hmmm... aber wenn ich testweise den IRF3710 direkt an einen uC Pin lege, > kann ich ihn doch auch schalten. Das ist eine Illusion. Versuche so mal große Lasten zu schalten.... Bitte lesen: https://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber
Hallo, schau mal im Datenblatt des FET auf die Gate Threshold Spannung. Vgth. Die liegt bei deinem FET zwischen 2V und 4V. Als Daumenwert gilt, dass dein Treiber (hier dein Controllerpin) die doppelte Threshold Spannung liefern muss, damit der FET richtig eingeschalten wird. Bei 5V VCC des Controllers kommst du nicht auf 8V. Also brauchst du einen Treiber. Aber: Da deine Last nur einen sehr kleinen Strom braucht kann es auch ohne gehen. Du hast etwas mehr Verslustleistung im FET. Aber das spielt vermutlich keine Rolle. Tipp: Einfach ohne Treiber versuchen. Wenn die FETs beim Betrieb warm werden (also heißer, dass man sie nicht mehr anfassen kann. Alles andere ist ok), dann solltest du einen Treiber ergänzen. Gruß, Jens
Arduino F. schrieb: > Um die kleinen Birnchen direkt zu treiben > könntest du auch ein UNL2803 verwenden Vorsicht: 3W an 24V = 125mA, gibt etwa 140mW Verlustleistung auf dem Kanal. Wenn alle_Acht_gleichzeitig in Betrieb sind, ist das schon grenzwertig!
Hallo, vielen Dank für die Antworten. Die Sache mit dem Threshold habe ich verstanden. Mir war nicht klar, dass ein MosFET zwar schalten kann, aber evtl. nicht richtig durchschaltet. Nun habe ich mal mehrkanaligen Treibern gesucht und folgendes gefunden: http://www.st.com/content/st_com/en/products/power-management/led-drivers/led-array-drivers/aled1642gw.html Wäre es damit z.B. möglich, 16 MosFETs zu treiben? Gibt es nicht vielleicht auch einen Baustein, der das bereits inklusive hat? Gern als Array... 2,4 oder 8 in einem IC? Das, was an den MosFETs hängt, würde ich gern variabel halten. Im ersten Schritt sind es nur die kleinen Glühlampen, aber ich könnte mir auch vorstellen, dass ich da mal Magnetventile dranhänge oder so. LG, Meiko
oder Du nimmst statt der Treiber gleichen einen Logic-Level MOSFET wie den Wald-Und-Wiesen Typ IRLZ34. 10 Stück kosten in der Bucht 3,90 Euro. Das ist einfacher und am Ende wahrscheinlich sogar billier als einen Treiber für Deine FET's zu basteln.
Hi, der sieht auch interessant aus. In der Variante IRLZ44 sogar noch für ein bisschen mehr Strom geeignet. Was würde denn eigentlich passieren, wenn an einem der Mosfets ein Kurzschluss entsteht? Geht das überhaupt? Oder stellt der MosFET mit seinem Ron immer auch einen Verbraucher dar?
Bei einem Kurzschluss gibt immer die schwächste Stelle nach. Oft geht sie in Rauch auf. Manchmal sterben auch benachbarte Teile gleich mit.
Meiko schrieb: > Ich möchte ein Byte mit Glühbirnen (24V, 3W) darstellen. > Um nun stattdessen die 24V Glühbirnchen zu schalten, würde ich die LEDs > einfach durch jeweils einen IRF3710 Mosfet ersetzen. Vergiss den 3710. Nimm einen ULN2803 oder gleich die Variante mit eingebautem Schieberegister TPIC6B595. Die schaffen die 125mA Dauerstrom deiner Lampen und gehen auch beim Einschaltspitzenstrom, der durchaus 1.25A betragen kann, nicht kaputt.
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@MaWin, vielen Dank für Deine Antwort. Den 2803 finde ich zwar auch interessant, aber wie bereits beschrieben möchte ich ausgangsseitig etwas flexibler sein. Der IRLZ44 kann höhere Spannungen und höhere Ströme schalten als der 2803. So kann ich dann z.B. 48V Magnetventile schalten. Folgendes habe ich mir nun überlegt: (siehe Anhang). Anstelle der IRF3710 habe ich IRLZ44 eingesetzt. Die Ausgänge der Mosfets werden dann auf die Glühbirnchen, Magnetventile, etc. gelegt. Am anderen Ende der Verbraucher liegen dann die +24V an. Das müsste doch dann so gehen, oder?
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...jetzt mit Steckverbindern für den Anschluss der Lämpchen...
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üblicherweise spendiert man einem MOSFET einen Widerstand zwischen Pin des Controllers und dem Gate in der Größenordnung um 100 Ohm. Das hat verschiedene Gründe ... hauptsächlich um das EMV Verhalten bei PWM zu verbessern. Zusätzlich lohnt sich noch ein 10k Widertand zwischen Gate und GND. Den braucht man, um die Ladung aus dem Gate (das verhält sich elektronisch wie ein Kondensator) wieder raus zu bekommen, falls der Strom nicht über den ansteuernden Pin ohnehin schon abließt. Ist zwar nicht immer notwendig, schadet aber in keinem Fall.
PS: im Fall von induktiven Lasten wie der Spule eines Magnet-Ventils die Freilauf-Diode nicht vergessen. 10 IRLZ44 gibt's in der Bucht ab 4,90 Euro ... allerdings reicht ein IRLZ34 normalerweise dicke aus. Je größer die Ströme werden, um so schwieriger wird das ganze nämlich auch. Da spielen dann plötzlich Dinge wie notwendige Leiterbahnbreiten etc. eine Rolle. Auch Schraubklemmen, die für mehr als 15 Ampere spezifiziert sind, findet man nicht so ohne weiteres usw.
Meiko schrieb: > Das, was an den MosFETs hängt, würde ich gern variabel halten. Eierlegende Wollmilchsäue haben sich schon in der Natur nicht bewährt. Man sollte seine Schaltungen den jeweiligen Gegebenheiten anpassen. Einigermaßen tolerant gegenüber recht unterschiedlichen Lasten sind eigentlich nur elektromechanische Relais.
PPS: ich hab gerade gesehen, dass die IRLZ34 bei Ebay jetzt sogar nur noch 3,30 für 10 Stück kosten ... da hatte ich noch einen alten Preis im Kopf :-)
Vielen Dank euch für die Antworten. @doedel: Super Beispiel! Die Widerstände zwischen Gate und Schieberegister werde ich noch einsetzen. Zwischen Gate und GND hatte ich ein 3K3 Widerstandsnetzwerk vorgesehen. Ist auch in dem Schaltplan oben drin - zugegebenermaßen wegen der Darstellung als Bus nicht gerade gut zu erkennen... Dann bestell' ich jetzt mal Teile :D
Meiko schrieb: > Zwischen Gate und GND hatte ich ein 3K3 Widerstandsnetzwerk vorgesehen. Zu klein. eher 330k
Der Zusammenhang zwischen Einschaltspielen und Lebensdauer einer Gluehlampe ist aber schon bekannt ? Man kann die Lebensdauer einer Gluehlampe erhoehen, indem man nicht Spannung schaltet, sondern Strom. Der Einschaltvorgang dauert dann etwas laenger. Eine Gluehlampe ist ein Kaltleiter und zieht einen hohen Einschaltstrom wenn man die spannung schaltet. Und mit Unterspannung kann man die Lebensdauer auch erhoehen.
Wenn dein Schieberegister genug Strom liefern kann, dann nimm doch einfach einen bipolaren Transistor. Den Basiswiderstand dann so auslegen, dass er nicht übersteuert wird, sondern meinetwegen nur 0,3-0,5 A durchlässt und bei deinen 125 mA nicht zu warm wird (Im Dauerbetrieb die CE-Spannung nachmessen). Ein BC337 pro Kanal würde es tun, da kommst du mit unter einem Milliampere Basisstrom aus und die Dinger sind Pfennigkram. Das könnte dein Schieberegister schaffen. Somit sparst du die die Gate-Source-Widerstände und verbaust weniger empfindliche Halbleiterschalter. Ich persönlich ziehe in Kleinleistungsanwendungen bipolare Trasistoren generell Mosfets vor, sofern es keine KO-Kriterien gegen sie gibt (für langsame Schaltanwendungen CE-Spannung und resulierende Verlustleistung). Die Glühlampe stören fehlende 0,3 Volt herzlich wenig, bei 24 Volt schon gar nicht. Wenn du einen Mosfet nutzt, den du mit 5 Volt für die 125 mA "aufbekommst", brauchst du in dieser Anwendung keinen Treiber, die machen nur Sinn, wenn du die Schaltverluste optimeren willst. Wenn du nur alle paar Sekunden/Minuten schaltest, kannst du das getrost ignorieren, wäre schade ums Geld und den Platz auf der Platine.
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