Pegelwandler 0/5V zu 5V/-9V

[Simon T. (narfinus)]

Hoi Jungs,

ich bräuchte da etwas Schaltungstechnik-Magie für die High-Side Control 
meines LED-Cubes.

Der P-Channel MOSFET ist ein IRF9Z94N und um den voll durchzusteuern (es 
fließen bis zu 20A), muss ich ihm eine negative Gatespannung zuführen.

Praktischerweise liegt hier noch ein kleines Meanwell-Netzteil mit 
9V/3,8A Ausgang rum das ich zur Erzeugung der negativen Spannung 
verwenden kann.

Frage ist nun: Was kommt in die Magic-Box? ;)

PS: Kann auch invertierend arbeiten.

[Christian S. (roehrenvorheizer)]

Hallo,

nichtinvertierend: PNP-Transistor mit E an +5V, danach NPN-Transistor 
mit E an -9V.

MfG

[asdfasd (Gast)]

Zum Ersten, der MOSFET ist falsch rum. Dann, IRF kennt den 9Z94N nicht - 
gibt nur nen 9Z24N und der wäre nicht wirklich geeignet (keine 20A, hohe 
RDSon, unpraktisch hohe Vgs).

Die von dir genannte -9V Gatespannung ist relativ zu Source, die mit 5V 
verbunden ist. Wenn du einen Logic-Level-MOSFET nimmst (denen reicht -2V 
bis -5V), genügt es, das Gate auf GND zu ziehen um -5V zu erreichen.

[Simon T. (narfinus)]

asdfasd schrieb:
> Zum Ersten, der MOSFET ist falsch rum. Dann, IRF kennt den 9Z94N nicht -
> gibt nur nen 9Z24N und der wäre nicht wirklich geeignet (keine 20A, hohe
> RDSon, unpraktisch hohe Vgs).
>
> Die von dir genannte -9V Gatespannung ist relativ zu Source, die mit 5V
> verbunden ist. Wenn du einen Logic-Level-MOSFET nimmst (denen reicht -2V
> bis -5V), genügt es, das Gate auf GND zu ziehen um -5V zu erreichen.

Ei ei ei, ich sollte nicht mehr so spät abends posten:

P-CHANNEL Polarität: Muss natürlich mit Source nach +5V angeschlossen 
sein, Übertragungsfehler von meiner Hand-Skizze.

Name des MOSFETs: IRF9Z34N

Im Datenblatt (Anhang) wird Vgs mit -4V max spezifiziert. Wenn ich mir 
allerdings Figure 1 ansehe, so liefert er bei -5V Vgs maximal 4A (@5V 
Vds). Für die angestrebten 20A benötige ich ca. -8V Vgs, daher meine 
Idee der Vorspannung.

@Christian. Deine Idee prüfe ich heute nachmittag wenn ich mehr Zeit 
hab.

Danke euch beiden!

[Peter D. (peda)]

Ein 18A FET für 20A ist aber mit der heißen Nadel gestrickt.
Nimm besser den hier, der braucht auch keine -9V:
http://de.farnell.com/infineon/ipp45p03p4l11aksa1/mosfet-aec-q101-p-kanal-30v-to/dp/2725867

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Simon T. schrieb:
> Name des MOSFETs: IRF9Z34N
>
> Im Datenblatt (Anhang) wird Vgs mit -4V max spezifiziert.

Nein.

> Wenn ich mir
> allerdings Figure 1 ansehe, so liefert er bei -5V Vgs maximal 4A (@5V
> Vds). Für die angestrebten 20A benötige ich ca. -8V Vgs

Ebenfalls: Nein.

Schon in der ersten Tabelle (absolute max ratings) findest du:

Continuous Drain Current ID = -19A, @ TC = 25°C, @ VGS = -10V

Also keine 20A, sondern nur 19A. Ebenfalls nicht bei Ansteuerung mit 
-8V, sondern mit den idealen -10V und bei vollkommen unrealistischer 
idealer Kühlung auf Gehäusetemperatur 25°C

Dieser MOSFET hat zuviel R_ds_on, um 20A dauerhaft leiten zu können. 
Such dir einen anderen, besser geeigneten aus. Dann kannst du auch 
gleich einen logic level Typ nehmen, der mit -4.5V auskommt.

2x IRF7410 parallel oder 2x IRF9310 parallel würde gehen. Oder ein 
IPD042P03L3

Was ist das eigentlich für ein komischer LED-Cube, bei dem 192 LED mit 
einem MOSFET geschaltet werden müssen? Offensichtlich hast du 0 
Erfahrung mit so etwas. Vielleicht fängst du erstmal mit etwas kleinerem 
an?

[Simon T. (narfinus)]

Peter D. schrieb:
> Ein 18A FET für 20A ist aber mit der heißen Nadel gestrickt.
> Nimm besser den hier, der braucht auch keine -9V:
> 
http://de.farnell.com/infineon/ipp45p03p4l11aksa1/mosfet-aec-q101-p-kanal-30v-to/dp/2725867

Danke für den Hinweis, der scheint besser zu passen.

Axel S. schrieb:
> Was ist das eigentlich für ein komischer LED-Cube, bei dem 192 LED mit
> einem MOSFET geschaltet werden müssen? Offensichtlich hast du 0
> Erfahrung mit so etwas. Vielleicht fängst du erstmal mit etwas kleinerem
> an?

8x8x8 = 512 RGB LEDs -> 1536 LEDs.

Multiplexer 1/8 -> 64*3 = 192 LEDs pro Stufe.

Soll ich noch Fotos vom Aufbau machen? ...

[(prx) A. K. (prx)]

Alternative Idee: Statt eines P-FET einen günstigeren/besseren N-FET 
verwenden und mit 5V+9V ansteuern, mit üblichem MOSFET-Treiber-IC.

[(prx) A. K. (prx)]

NB: Was ist ein TPI6C495/TP16C495?