Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik MOSFET bei 9V betreiben


von Matthias P. (matthias_p993)


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Hallo Leute!
Leistungs-MOSFETs bzw. IGBTs schalten richtig niederohmig ja erst bei 
Gatespannungen von um die 10 - 12 V durch.

Was kann ich nun tun, wenn ich einen MOSFET als Schalter benutzen will 
und nur 9V Spannung in der Versorgung habe?

LG und danke,
Euer Matse

von HildeK (Gast)


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Matthias P. schrieb:
> Was kann ich nun tun, wenn ich einen MOSFET als Schalter benutzen will
> und nur 9V Spannung in der Versorgung habe?

Einen geeigneten nehmen!
Es gibt auch welche, die bei 5V schon perfekt durchgeschaltet sind.

von Couka R. (Gast)


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Ins Datenblatt des jeweiligen Typs kucken und schauen, ob man mit den 
Eigenschaften bei 9V U_gs zufrieden ist.

von Matthias P. (matthias_p993)


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Hallo Leute!
Danke für die Anworten.

Fragen wir noch etwas konkreter:
Gibt es MOSFET-Treiber, die dies vollbringen? Was weiß ich mit 
Ladungspumpen oder so oder was auch immer ...

LG,
Matse

von Couka R. (Gast)


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Warum fragst du, wenn du die Antwort offensichtlich kennst?
Ja gibt es.
Ich bin aber aus einem Bauchgefühl heraus fast überzeugt davon, dass der 
Aufwand hier nicht nötig ist.

von Der Andere (Gast)


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Matthias P. schrieb:
> Fragen wir noch etwas konkreter

Wenn du einfach dein konkretes Problem schildern würdest könnte man dir 
vieleicht sogar konkret helfen

von dolf (Gast)


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Matthias P. schrieb:
> Was kann ich nun tun, wenn ich einen MOSFET als Schalter benutzen will
> und nur 9V Spannung in der Versorgung habe?

suchmaschine deiner wahl benutzen und logiclevel mosfet....
eine forensuche soll es angeblich auch geben.

von Matthias P. (matthias_p993)


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Ich kenne sie nicht offensichtlich, aber ich habe Vorstellungen und will 
die einfach diskutieren. Es gibt genügend Unsicherheiten die ich dadurch 
ausmerzen und für mich klären möchte.

Meine Sorge ist, dass ich sehr hohe Ströme schalten muss. Es handelt 
sich um Startströme eines DC-Motors von ca. 30A.

Unabhängig der weiteren Beschaltung zur Entstörung usw. usf.:
Der MOSFET, den ich mir da ausgesucht habe hat eine VGS von 20V :-(, 
jedoch bei VGS von 6V eine RDSON von 16,3 mOhm. Das wären dann auch bei 
nur 6V VGS und 30A 14,67W an Verlustleistung im MOSFET, richtig?

Danke für die Antworten und LG,
Matthias

von Relais (Gast)


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Käme ein Mosfet in Frage der über Masse angesteuert wird?

von Couka R. (Gast)


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Matthias P. schrieb:
> Der MOSFET, den ich mir da ausgesucht habe hat eine VGS von 20V :-(,

Das wird wohl der Maximalwert sein, den der FET verträgt.

Beispiel IRF3205 (nichtmal LLevel): Bei U_gs = 9V schon weit jenseits 
der 100A

Matthias P. schrieb:
> edoch bei VGS von 6V eine RDSON von 16,3 mOhm. Das wären dann auch bei
> nur 6V VGS und 30A 14,67W an Verlustleistung im MOSFET, richtig?

Was denn nun, ich dachte 9V?

Wenn du mit 30A Anlaufstrom rechnest, liegt der Strom im laufenden 
Betrieb wie hoch? 3A?

von Stefan S. (chiefeinherjar)


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Matthias P. schrieb:
> Der MOSFET, den ich mir da ausgesucht habe hat eine VGS von 20V :-(,
> jedoch bei VGS von 6V eine RDSON von 16,3 mOhm

Die 20 Volt beziehen sich auf das ABSOLUTE MAXIMUM, was am Gate anliegen 
darf.

Wenn das Datenblatt garantiert, dass der Rds-on bei  16mOhm bei 6 Volt 
liegt, dann wird er wohl auch bei 9 Volt nicht groß kleiner sein.

Wie heißt der Mosfet denn?

Und ja die 14 Watt kommen gut hin. Brauchen eben einen Kühlkörper oder 
mehrere Mosfets parallel.

von Matthias P. (matthias_p993)


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Noch ein Kommentar:
Das ganze wird als PWM von einem µC gesteuert, einen MOSFET-Treiber 
brauche ich meiner Meinung nach also so oder so ... Die Treiber kosten 
im Prinzip auch nichts, also das wäre so kein Aufwand ...

Und fertige Bausteine gibt es für meine Idee nicht so wirklich. 
Zumindest habe ich bei TI nichts gefunden. Die haben viele fertige 
Bausteine für Drehstromantriebe, Brushless-Motoren, wunderbar, aber 
einfache DC-Motoren, zum Beispiel automtive, jedoch mit amtlich Leistung 
wie für einen Kühlerlüfter zum Beispiel (500 Watt), das habe ich nicht 
gefunden ...

Da ich mit einem MSP430 umkann und auch die Tools habe dachte ich mir 
ich baue den Motorantrieb selbst ...

So die Intention ;-)

von Couka R. (Gast)


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Matthias P. schrieb:
> Das ganze wird als PWM von einem µC gesteuert, einen MOSFET-Treiber
> brauche ich meiner Meinung nach also so oder so

Ein kleiner BJT würde völlig reichen. Aber wenn du dich mit einem 
MosFET-Treiber besser fühlst, spricht auch nichts dagegen.

von Der Andere (Gast)


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Mal sind es 6V, dann 9V es sollen 30A Anlaufstrom geschaltet werden, 
jetzt ist es aber ein 500W Lüfter, der hätte bei 9V deutlich höheren 
Strom, auch bei 12V noch.
Dann hies es schalten, auf einmal war es PWM, ob jetzt 100 Hz oder 40kHz 
weiss auch niemand. Der "ausgesuchte" Mosfet wird auch nicht benannt.

Ich weiss ja nicht, willst du hier wirklich Hilfe oder willst du einfach 
einen Thread aufmachen in dem du von allen verbal in den A... getreten 
wirst?

Mehr kann man dir im Moment wohl nicht helfen:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber
https://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C3%9Cbersicht

von Matthias P. (matthias_p993)


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Ach Mensch, ich lasse die Katze aus dem Sack ggg

Ich will mit einem MSP430 einen Kühlerlüftergespann im Auto steuern. Und 
ich will es mit MOSFETs machen.

Die 30A sind Absicherungsstrom, der konkrete Lüfter hat auch keine 500W, 
jedoch ist der Dauerlaststrom beim Kühlerlüfter schon gewaltig weil der 
da ja permanent Luft durch die Kühler drückt. Es geht mit der Luft mit 
amtlich Strömungswiderstand durch Klimakondensator, Ladeluft- und 
Flüssigkeitskühler...

Ich hatte an einem Projekt 21A Dauerstrom gemessen und die Lüfter haben 
auch nicht umsonst die Leistung, die sie haben. An der Leistung führt 
also kein Weg dran vorbei ...

Im Auto habe ich nun 12V, also konkreter 13,8V Ladeschlussspannung und 
nach unten hin eben das was der Akku hergibt. Ich will nun bis 9V 
Unterspannung sicherstellen, dass ich den Kühlerlüfter noch voll 
aufsteuern kann ohne dabei die MOSFETs zu braten. Diese Festlegungen 
sind unverhandelbare Randbedingungen und es geht nun um einen raffiniert 
bedachten MOSFET dafür ...

Der MOSFET, der es werden soll, wäre ein TI CSD19534KCS, ein klassischer 
TO-220-N-Kanal der die Ströme können sollte die ich mir so dachte. 
Spricht was dagegen?

von Couka R. (Gast)


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Matthias P. schrieb:
> TI CSD19534KCS

IMO eine schlechte Wahl, dieser FET ist auf eine geringer Gate-Kapazität 
optimiert, nicht auf niedrige Rds_on.
Schau dir auch die Kennlinie im warmen Zustand an (rot), da schauts noch 
schlechter aus.

von Matthias P. (matthias_p993)


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Es sei auch noch erwähnt, dass im Datenblatt von TI die RDSON bei VGS=6V 
und bei VGS=10V mit den Werten angegeben sind, die ich schrieb. Daher 
die 6V VGS und die dabei auftretenden 16,3 mOhm. Ich dachte anfangs 
nicht, dass der MOSFET schon bei deutlich geringeren VGS akzeptable 
Innenwiderstände hat.

Also alles OK. Die ersten drei Anworten brachten mir schon die 
Informationen, die ich wissen wolte.

Vielen Dank!

LG,
Matse

von Matthias P. (matthias_p993)


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@Couka Raspi:

Im Diagramm ist das ja dann wirklich relativ schlecht :-(.

Hmmm, war ich noch zu naiv mit den Tabellenangaben?

Interessant fand ich an dem MOSFET die Dauerstromfähigkeiten von immer 
noch 38A bei 100°C ... Die 54A bei 25°C sind auch gut ... Das sind ja 
wohl die Angaben direkt in der aktiven Halbleiterschicht, richtig?

Hättest Du einen besseren Vorschlag?

von dercr (Gast)


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Matthias P. schrieb:
> Interessant fand ich an dem MOSFET die Dauerstromfähigkeiten von immer
> noch 38A bei 100°C ... Die 54A bei 25°C sind auch gut

Das ist keine außergewöhnliche Leistung, das schaffen viele.

Matthias P. schrieb:
> Hättest Du einen besseren Vorschlag?

Hab ich schon genannt, den IRF3205.
War jetzt nicht als DAS optimale Bauteil schlechthin gemeint, aber 
besser als der TI auf jeden Fall.

von der schreckliche Sven (Gast)


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Hallo Matthias!
Wir leben im Jahr 2017!
Es gibt einen (einen?) MOSFET Für 30 Volt und einem einzigen tausendstel 
Ohm ON-Widerstand. Gehäuse: PowerPak SO-8. Preis: EIN Euro, und ein paar 
zerquetschte.
Wo`s den gibt?
Google selber.
Und quäle uns nicht so.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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...oder man nimmt ganz einfach einen SmartSwitch für automotive 
Anwendungen, denn die sind genau dafür erfunden worden. Die kann man 
auch in die Highside setzen und damit muss auch an den 
Masseverhältnissen nichts ändern.

http://www.infineon.com/cms/en/product/power/smart-low-side-and-high-side-switches/automotive-smart-high-side-switch-profet/channel.html?channel=ff80808112ab681d0112ab69e2d40357

http://www.st.com/en/automotive-analog-and-power/high-side-switches.html?querycriteria=productId=SC1037

: Bearbeitet durch User
von hinz (Gast)


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der schreckliche Sven schrieb:
> Hallo Matthias!
> Wir leben im Jahr 2017!
> Es gibt einen (einen?) MOSFET Für 30 Volt und einem einzigen tausendstel
> Ohm ON-Widerstand. Gehäuse: PowerPak SO-8. Preis: EIN Euro, und ein paar
> zerquetschte.
> Wo`s den gibt?
> Google selber.
> Und quäle uns nicht so.

Weshalb soll er einen völlig ungeeigneten MOSFET nehmen?

von Matthias P. (matthias_p993)


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Danke Leute!
Das sind alles gute Infos, die werde ich berücksichtigen!

LG,
Matse

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Matthias P. schrieb:
> Ich will nun bis 9V
> Unterspannung sicherstellen, dass ich den Kühlerlüfter noch voll
> aufsteuern kann ohne dabei die MOSFETs zu braten.

Ist eigentlich erstaunlich ... Wenn man deinen Beitrag so liest hat man 
das Gefühl, dass du weißt, worüber du schreibst ...

Und dann hängt es an einem billigen MOSFET, den man in 2min ergoogelt 
hätte.

Es gibt hunderte, die für deine Anforderungen reichen würden.

Vlt bringt dich ja die Mikrocontroller.net Standard-Bauteil-Seite 
weiter:

https://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C3%9Cbersicht

(Bzgl Vgs hab ich öfters gelesen, dass die MOSFETs daumen-mal-pi erst 
beim doppelten Wert komplett durchgeschaltet sind, d.h. Vgs sollte <4,5V 
sein, dann sollte es mit 9V auf jeden Fall klappen)

: Bearbeitet durch User
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