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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik IRF540 soll Relais ersetzen


Autor: Alea Sacari (Gast)
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Hallo,
ich habe mir soweit eine Experimentierplatine aufgebaut.
und möchte verschiedene Arbeits und Beschaltungsmöglichkeiten
experimentel vergleichen.

Ein Relais ist wie folgt geschaltet.
vom Port in Reihe über R4,7k an Basis von einem BC637.
Relaisspule an Collector, andere Seite der Spule an +12V,
paralell eine Diode mit K an +
Emiter auf GND.

Jetzt möchte ich vergleichsweise die Schaltfunktion
mit einem hier vorhandenem IRF540 aufbauen.

Wie erfolgt die diskrete Ansteuerung?
Also ohne z.B. ein ULN2803.
Danke für eure Antworten.
Alea

Autor: Steffen (Gast)
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Das ist ein MOSFET oder? Ich würde schauen ob die 5V Pegel des µCs
ausreichen ihn voll auszusteuern. Ansonsten kannst du ihn einfach ohne
Vorwiderstand an den PORT hängen vielleicht noch einen 100k als
Pulldown. Aufpassen musst du nur bei hohen Schaltfrequenzen da die
Gatekapazitäten dann ansteigen und du eine Treiberstufe benötigst.

Autor: Alea Sacari (Gast)
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Ja ist ein MOSFET,
welcher Wert im Datenblatt läßt erkennen , daß der MOSFET bei 5V
durchschaltet?

Als Treiberstufe habe ich bisher nur Anwendungen gefunden mit einem
IC als 8-fach Baustein.
Kann ich denn für den einen die gleiche Ansteuerschaltung wie mit dem
Relais verwenden?

Autor: Bernd Rüter (Gast)
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MOSFET-Treiber (ich denke mal Low-Side) gibt es doch wie Sand am
Meer...
Der IRF540 ist ja ein richtige Kraftprotz. Bei 5V am Gate ist er aber
noch etwas müde. Lt. Datenblatt sind dann 10A-20A Strom möglich. Besser
wäre sicher eine ordentliche Ansteuerung mit z.B. 10-12V.
Ich habe hier einen ICL7667 "zweckentfremdet", damit kann man prima
MOSFETs ansteuern. (In das Gate muß schnell richtig Strom rein und
raus!).
Such mal nach Logik-Level-Mosfets.

Dann gibt es noch "intelligente" MOSFETs.
Ich bin jetzt dabei, den BTS640 einzusetzen (ist jetzt bei Reichelt
ausverkauft!, die haben wohl nur noch die BTS62x).
Kurzschlußsicher, High-Side, Logic-Level-Eingang, verpolungssicher,
etc. blabla.... Der Relais-Ersatz !

Autor: Alea Sacari (Gast)
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Ja, habe soweit verstanden und würde ja in einer
richtigen Anwendung auch ein BTS640 oder ähnliches Teil einsetzen.

Hier möchteich doch nur auf meinem Experimentierboard das Relais durch
den MOSFET "ersetzen".

Dazu habe ich hier den Transistor BC637 oder BC566 und den irf540
liegen.

Autor: Thomas O. (Gast)
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die Gatekapazität steigt an? Würde sagen das die immer gleich ist nur
das die Zeit nicht mehr ausreicht um das Gate umzuladen wenn die
Frequenz die ans Gate gelangt höher wird.

Autor: Paul Baumann (Gast)
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@Alea
Wenn Du nur das Relais erstzen willst, wirst du ja nicht mit hohen
Frequenzen arbeiten. Dann kannst Du ruhig den IRF540 nehmen. Der läßt
laut Datenblatt bei 4,5 Volt UGS 10 Ampere Drainstrom fließen.

MfG Paul

Autor: Thomas O. (Gast)
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Ein Relais hat aber auch Vorteile z.B. bewirkt eine kurzzeitige
Überspannung im Arbeitsstromkreis nicht das es leitend dauerhaft
leitend wird. Habe schon viele Geräte gesehen die PWM einsetzen aber
immer ein Relais mit drin haben um den Verbraucher sicher ausschalten
zu können.

Autor: Steffen (Gast)
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Äh natürlich ist die Gatekapazität immer gleich. Ich habe mich da
satzbautechnisch etwas verhaspelt und wollte damit nur ausdrücken, dass
man bei hohen Schaltfrequenzen Probleme bekommt die Kapazität schnell
umzuladen. Man kann sich so einen MOSFET-Treiber durch zwei
komplementäre bipolare Transistoren ganz einfach aufbauen. einfach mal
SUFU benutzen!

Autor: Mike Kr (mike_kr)
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Ist es richtig, daß das Relais Masse schaltet zum Verbraucher?
Was ist, wenn ich aber 12V zum Verbraucher schalten will, geht das auch
mit einem N-Kanal-Mosfet?

Autor: Thomas O. (Gast)
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Mit einem Relais kannst du beides machen.

Autor: Alea Sacari (Gast)
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Hallo,
bitte kann mir jemand die Schaltung für
den diskret aufgebauten Mosfet-Treiber
zeigen oder darstellen.

Ich finde mit der Sufu nichts. Bzw. nur Spezialsachen oder alle
möglichen Varianten von ICs die alles können.Klar.

Danke!

Autor: Mike Kr (mike_kr)
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@thomas ja,aber ich will 12V per Mosfet leiten. und das geht wohl nicht
per N-Kanal?

Autor: Bernd Rüter (Gast)
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Aha,

weg von der Low-Side, hin zur High-Side!
Jetzt mußt Du eine Spannung haben, die ca. 12Volt über Deiner 12Volt
liegt, um den N-Kanal-MOSFET in der High-Side anzusteuern. Dafür gibt
es auch richtige Ansteuer-ICs.

Gib mir Deine Adresse und ich schick Dir mal einen BTS621 zu, dann
weißt Du, aus was Träume sind !

Autor: Alea Sacari (Gast)
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Hallo,
könnt Ihr da mal nachsehen ob das so gehen kann?

mit der Schutzdiode paralell zum 10Ohm Widerstand bin ich
mir nicht Sicher ob der Widerstand mit einem so kleinen
Wert richtig ist.

Autor: Alea Sacari (Gast)
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Sorry, so ist der Plan hoffentlich besser lesbar.

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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ist er..

den 1K vor den Komplementärtransistroren würde ich etwas kleiner machen

Autor: Alea Sacari (Gast)
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@ Axel
Danke für die Mühe,
habe hier 680 Ohm, sollten reichen.

Autor: Thomas O. (Gast)
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@Alea Sacari: Welche Frequenzen strebst du den an. Ich habe im Moment
einen BUZ11 so beschaltet, allerdings fahre ich nur ca. 1 kHz erwärmen
tut er sich dabei nicht. Wenn ich ich mit 5V am Gate betreibe wird er
sehr schnell sehr heiss weil er nicht vollständig durchschaltet. Das
sollte so mit nem IRF540 genauso gehen. Den Wiederstand zum Optokoppler
kann man beim Atmega bis runter ca. 150 Ohm setzen so werden die max.
40mA pro Pin eingehalten.

Autor: Alea Sacari (Gast)
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Hallo Thomas
ich habe mir ein Experimentierboard mit einem AT90S2313
zusammengestellt
inkl. einer Relaisstufe. Die tickt recht langsam.
Da möchte ich ein wenig erweitern.
Die genaue Frequenz kenne ich noch nicht.Ich experimentiere halt
und vergleiche.

So nun werde ich mir einmal die von mir vorgeschlagene Schaltung
MosFet_Treiber 01 aufbauen und ein weiteres mal den IRF540
direkt ansteuern(mal sehen wie warm der wird) und auch die Idee mit dem
Optokoppler testen. Dabei aber versuchen mit 12Volt am gate zu schalten,
um die Erwärmung zu vermeiden.

Autor: Alea Sacari (Gast)
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Hallo,
suche gerade nach geeignetem Optokopler.
Gibt es hier eine Übersicht über geeignete Typen
die mit dem Portstrom 20mA arbeiten?
Oder suche ich hier nach dem falschen Kriterium?

Autor: Thomas O. (Gast)
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20mA ist schon in Ordnung, der max. zugesicherte Wert ist ja bei den
AVRs 40mA. Also 30 mA kannste da ruhigen Gewissens rausziehen und damit
wirst du jede Optokoppler LED betrieben k�nnen meist
d�rfen da eh nur 50mA Dauerstrom durch. Wenns aber um sehr kurze
Impulse geht auch einige Amperes dann w�rde ich noch einen
Transistor davorschalten

Autor: Thomas O. (Gast)
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habe heute mit diesem Optokoppler etwas gespielt (Sharp PC847x). Das
Teil scheint sehr empfindlich zu sein sogar mit 2,2kOhm(ca. 2 mA) an
der LED schaltet das Teil ausreichend durch. Habe nochmal die genaue
Schaltung angehängt und jetzt auch wirklich die Diode antiparallel zur
Lampe reingemacht, weil mir bei 32 kHz im Netzteil ein kleiner Elko
explodiert ist. Der hat die Induktionsspannungen anscheinend nicht
verkraftet war nur ein 16V Typ alle anderen Elkos im Netzteil sind 25V
Typen, habe den jetzt ersetzt und es funktioniert wieder.

Also Schaltung mit 32 kHz ist jetzt erprobt und funktioniert
einwandfrei, der FET erwärmt sich nicht da hängt nichtmal ein
Kühlkörper dran. Und falls mehr Leistung geschaltet werden soll kann
man der OptoLED mehr Strom geben damit der Transistor das Gate des
FET's kräftiger gegen Masse zieht, falls es ja zu einer erwärmung
kommen sollte.

Autor: Thomas O. (Gast)
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jetzt hab ich das Bild ganz vergessen

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