Hallo, Ich experimentiere gerade mit dem MOSFET IRFZ44N. Bekannt ist mir, dass FETS im Gegensatz zu BJT's allgemein mit Spannung, bei vernachlässigbar kleinen Stromstärken über das Gate gesteuert werden. Nun habe ich mir einen Poti (2KΩ) als Spannungsteiler zur Ansteuerung des Gates eingebaut incl. 1K Vorwiderstand & 10 K Pulldown, um auszuprobieren wie sich der Drain-Source Strom bei veränderlicher Gatespannung verhält. Dieser MOSFET hat einen Schwellenwert (Gate-Source Threshold Voltage) von min 2V und max 4V. Mein Exemplar schaltet bereits bei knapp über 2 V voll durch, aber sobald ich die Gatespannung verkleinere wird dieser zunehmend heiß (Gate-Source = Birnchen 500mA;12V), wobei er bei knapp über 0,2 V wieder abkühlt. Warum ist das so ? Kann ich daraus folgern, dass ein Mosfet NICHT für diese Ansteuerung über die Spannungsänderung ausgelegt ist ? Bei einem Versuch der Gateansteurung mit dem Arduino über PWM (0-255) verschwindet dieses Verhalten gänzlich, der FET bleibt kühl. Liege ich richtig, dass die VGS(th) unbedingt eingehalten werden müssen, d.h. ansteuern mit mehr oder weniger langen 4-5 V Dutycycles? Wenn ich gerade dabei bin: Es gibt wohl IR'L'Z modelle die für Logikschaltungen 3-5 V ausgelegt sind, warum ist ein IR'F'Z, der doch bei 2-4 V durchschaltet nicht als solcher zu verstehen, wobei er mit 4,7 V vom Arduino ganz prima funktioniert? (Habe einiges gefunden, DASS es so ist aber nicht WARUM es so ist) Gruß Marco
Marco schrieb: > Warum ist das so ? P = U*I. Mess halt gleichzeitig zum Strom auch die Spannung an dem Mosfet und rechne es dir aus.
Marco schrieb: > Birnchen 500mA;12V Das sind stolze 6W, da gerät ein FET schnell ins Schwitzen, wenn er davon was verheizen soll. Für Analogbetrieb braucht der FET einen passenden Kühlkörper.
@Marco (Gast) >Bekannt ist mir, dass FETS im Gegensatz zu BJT's allgemein mit Spannung, >bei vernachlässigbar kleinen Stromstärken über das Gate gesteuert >werden. Bei neidrigen Frequenzen. >Dieser MOSFET hat einen Schwellenwert (Gate-Source Threshold Voltage) >von min 2V und max 4V. Mein Exemplar schaltet bereits bei knapp über 2 >V voll durch, Wie stellst du das fest? Miß du dabei die Drain-Source Spannung? > aber sobald ich die Gatespannung verkleinere wird dieser >zunehmend heiß (Gate-Source = Birnchen 500mA;12V), ??? > wobei er bei knapp >über 0,2 V wieder abkühlt. Warum ist das so ? >Kann ich daraus folgern, dass ein Mosfet NICHT für diese Ansteuerung >über die Spannungsänderung ausgelegt ist ? Nö. Du hast den MOSFET mit unter 2V ausgeschaltet, der Stromfluß wird unterbrochen. > Bei einem Versuch der >Gateansteurung mit dem Arduino über PWM (0-255) verschwindet dieses >Verhalten gänzlich, der FET bleibt kühl. Weil er dabei immer voll durchschaltet oder sperrt. Bei deiner Spannungssteuerung mit ca. 2V arbeitest du im Linearbetrieb, dabei wird viel Wärme im FET umgesetzt. > Liege ich richtig, dass die >VGS(th) unbedingt eingehalten werden müssen, Nein. Du musst ausreichend Spannung anlegen, damit er SICHER durchsteuert. https://www.mikrocontroller.net/articles/FET#Gate-Source_Threshold_Voltage >Es gibt wohl IR'L'Z modelle die für Logikschaltungen 3-5 V ausgelegt >sind, warum ist ein IR'F'Z, der doch bei 2-4 V durchschaltet nicht als >solcher zu verstehen, wobei er mit 4,7 V vom Arduino ganz prima >funktioniert? (Habe einiges gefunden, DASS es so ist aber nicht WARUM es >so ist) Siehe Artikel.
Falk B. schrieb: > Weil er dabei immer voll durchschaltet oder sperrt. Aber nur bei kleinen Strömen (bezogen auf Maximalstrom des FETs). So richtig gut durchgesteuert wird der IRFZ44N mit 5V noch nicht.
@ Der Andere (Gast) im Beitrag #5242843: > P = U*I. > > Mess halt gleichzeitig zum Strom auch die Spannung an dem Mosfet und > rechne es dir aus. Habe ich bereits: Am Gate: 0,21 mA bei 2,2 V = 0,48 mW => Lampe glimmt, MOSFET Knallheiß Am Gate: 0,46 mA bei 5,0 V = 2,3 mW => Lampe leuchtet voll, MOSFET kühl Am Gate: 0,92 mA bei 10,0 V = 9,2 mW => Lampe leuchtet voll, MOSFET kühl etc... ...deshalb das "Warum", denn Deine Antwort bring mich nicht weiter, trotzdem danke Marco
Marco R. schrieb: > Am Gate: 0,21 mA bei 2,2 V Wenn durch das Gate im statischen Betrieb 0,21mA fliessen ist der Mosfet am Arsch. Marco R. schrieb: > denn Deine Antwort bring mich nicht weiter Sorry aber ein bischen Theorie und Nachdenken gehört halt dazu wenn man Elektronik als Hobby betreiben will. Der Strom fliesst durch die Drain Source Strecke! Das sollte man wissen bevor mal mit Mosfets rumspielt.
Marco R. schrieb: >> Mess halt gleichzeitig zum Strom auch die Spannung an dem Mosfet und >> rechne es dir aus. > > Habe ich bereits: > > Am Gate: 0,21 mA bei 2,2 V = 0,48 mW => Lampe glimmt, MOSFET Knallheiß > Am Gate: 0,46 mA bei 5,0 V = 2,3 mW => Lampe leuchtet voll, MOSFET kühl > Am Gate: 0,92 mA bei 10,0 V = 9,2 mW => Lampe leuchtet voll, MOSFET kühl > etc... > ...deshalb das "Warum", denn Deine Antwort bring mich nicht weiter, > trotzdem danke ...und Deine Messung bringt uns nicht weiter, denn Du solltest die Spannung zwischen Drain und Source messen. Die "Standardansteuer- spannung" von MOSFETs steht übrigens in der Zeile, in der auch der DrainSourceWiderstand im durchgeschalteten Zustand steht.
Marco R. schrieb: > Am Gate: 0,21 mA bei 2,2 V = 0,48 mW => Lampe glimmt, MOSFET Knallheiß > Am Gate: 0,46 mA bei 5,0 V = 2,3 mW => Lampe leuchtet voll, MOSFET kühl > Am Gate: 0,92 mA bei 10,0 V = 9,2 mW => Lampe leuchtet voll, MOSFET kühl Schön, dein oben genannter Pulldown-Widerstand hat also etwas mehr als 10k... Aaah, da war ja noch der 1k-Vorwiderstand, OK - damit passt es recht gut.
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Marco R. schrieb: > Am Gate: 0,21 mA bei 2,2 V = 0,48 mW => Lampe glimmt, MOSFET Knallheiß > Am Gate: 0,46 mA bei 5,0 V = 2,3 mW => Lampe leuchtet voll, MOSFET kühl > Am Gate: 0,92 mA bei 10,0 V = 9,2 mW => Lampe leuchtet voll, MOSFET kühl > etc... Ich glaube, dass hier was grundlegend falsch verstanden wird. Die von Ihnen oben genannten Werte entstehen durch Ihre Gate-Beschaltung (Pull-Down-Widerstand o.ä.). Die nachfolgende Berechnung von Verlustleistungen zeigt das Unverständnis bezüglich MOSFETs. "0,48mW" entstehen lediglich an der Gate-Beschaltung und haben nichts mit der Verlustleistung des MOSFETs an sich zu tun. Hier bitte die Spannung über dem MOSFET (Drain - Source) und den Drain-Strom messen. Damit die Verlustleistung des MOSFETs ausrechnen (statischer Betrieb).
Harald W. schrieb: > ...und Deine Messung bringt uns nicht weiter, denn Du solltest die > Spannung zwischen Drain und Source messen. Jetzt scheint es langsam zu dämmern, (knapp 60 Jahre alte Synapsen brauchen halt doch länger).. Bei steigender Gatespannung (ca.10V) sinkt die D/S Spannung um sich bei 0,22 mV einzupendeln, und bei ca 2V Gatespannung habe ich knapp 11 V zwischen D/S was den FET stark erhitzt, d.h. praktisch, dass die Leistung, die nicht mehr durch den Verbraucher fließen kann im FET abgebaut wird, somit ist ein Linearbetrieb nicht Sinvoll oder? Jedenfalls vielen Dank für Eure Geduld. Gruß Marco
Und wie so oft wäre ein Schaltbild (notfalls von Hand gezeichnet und mit dem Smartphone geknipst) enorm hilfreich gewesen. Da hätte man dann auch reinkritzeln können, an welchen Stellen man aussagekräftige Meßwerte erhält. Der Strom durch den "Angswiderstand" am Gate gehört jedenfalls nicht dazu.
Marco R. schrieb: > dass die > Leistung, die nicht mehr durch den Verbraucher fließen kann im FET > abgebaut wird, somit ist ein Linearbetrieb nicht Sinvoll oder? Was sinnvoll ist, entscheidet die konkrete Schaltung, in der ein MOSFET verwendet wird. Und selbstverständlich kann Linearbetrieb sinnvoll sein. Ich habe hier z.B. etliche NF-Endstufen, in denen MOSFET so betrieben werden. So betrieben werden müssen.
@Marco Rubin (marco0659) >Bei steigender Gatespannung (ca.10V) sinkt die D/S Spannung um sich bei >0,22 mV einzupendeln, und bei ca 2V Gatespannung habe ich knapp 11 V >zwischen D/S Solche Lyrik ist Mist. Miss mal eine Kennlinie aus, Drain-Source Spannung über Gate-Source Spannung. Im Idealfall dazu noch den Drainstrom messen. Daraus kannst du (per Excel) berechnen, wieviel Leistung in deinem FET verbraten wird. >was den FET stark erhitzt, d.h. praktisch, dass die >Leistung, die nicht mehr durch den Verbraucher fließen kann im FET >abgebaut wird, Nö. Der FET arbeitet zusammen mit der Last (Lampe) als Spannungsteiler. Dazu kommt erschwerend hinzu, daß die Lampe stark nichtlinear ist, d.h. bei Glimmern hat sie deutlich weniger Widerstand. > somit ist ein Linearbetrieb nicht Sinvoll oder? Oft nicht. https://www.mikrocontroller.net/articles/Pulsweitenmodulation#Anwendungen_.28Leistung.29
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