Huhu. Ich möchte mit einem Arduino den Fahrstrom einer Modellbahn (TT, analog) zuschalten bzw. abschalten. Ich dachte an einen MOSFET. Die 5V vom Arduino an das Gate. Das Gate muss dann ja auch noch mit einem größeren Widerstand an die Masse. Die Spannung des Fahrreglers hat 0-18V. Die Spannung vom Fahrregler kommt mit 123Hz PWM. Die Lok verbraucht nicht mehr als 1A als Spitze. Im Schnitt 200-500mA, je nach Modell. Wie suche ich jetzt den richtigen MOSFET herraus? Nach welchen Werten muss ich im Datenblatt schauen? Wie hoch ist die Belastung für den Arduino? Wie groß sollte der Widerstand vom Gate zum GND sein? lg
Suche dir hier was schönes aus: https://www.mikrocontroller.net/articles/Standardbauelemente Und berechne den Widerstand wie hier beschrieben: https://www.mikrocontroller.net/articles/Basiswiderstand Für dich sicher auch interessant: https://www.mikrocontroller.net/articles/Transistor Hier sind nicht viele Stunden in Artikel geflossen, damit diese nicht gelesen werden. Und deine Fragen wurden sicher auch schon etliche Male im Forum beantwortet. Viele Grüße Max
Andre K. schrieb: > Wie suche ich jetzt den richtigen MOSFET herraus? Nach welchen Werten > muss ich im Datenblatt schauen? Bevor du nach einem passenden Typ suchst, brauchst du erstmal einen Schaltplan. Wenn du zwischen Schiene und 0 schalten kannst, geht das direkt. Wenn du zwischen "+"-Ausgang des Fahrtreglers und Schiene schalten möchtest, wird es aufwändiger.
Wenn du ein MOSFET nimmst, dann einen Logik-Level-MOSFET der bei 5 seinen minimalsten RdsOn hat, damit du nicht im Linearbetrieb bist und die Verlustleistung gering bleibt. Im Datenblatt steht dann z.B. Ugs Threshold voltage min. 2V max. 3V. Das sind aber nur die Werte, bei dem der MOSFET ANFÄNGT zu leiten und nicht schon komplett durchgeschaltet ist, deshalb "threshold voltage"
Max B. schrieb: > Und deine Fragen wurden sicher auch schon etliche Male > im Forum beantwortet. Auch wenn das stimmt, es ist trotzdem sinnvoll die Fragen, die man beantwortet auch zu lesen. Denn das Max B. schrieb: > Und berechne den Widerstand wie hier beschrieben: > https://www.mikrocontroller.net/articles/Basiswiderstand hilft genau garnichts, wenn nach einem Gate-PullDown für Mosfets gefragt wird. Andre K. schrieb: > Wie hoch ist die Belastung für den Arduino? Nach dem Schalten, also dem Umladen des Gates nicht mehr vorhanden. > > Wie groß sollte der Widerstand vom Gate zum GND sein? So, daß der Mosfet sicher sperrt, wenn der Arduino im Reset ist. Um die 100k sind üblich.
Hmm. Es ist nicht so, das ich nicht versucht habe mich vorab zu informieren. Ich komme leider zu keiner passenden Antwort. Ich weis nicht woran ich erkenne, ab wann ein bestimmter MOSFET z.B. voll durch schaltet. Wie heist dieser Wert im Datenblatt? Bei der Basiswiderstand Berechnung finde ich keine Berechnung für den Widerstand vom Gate zum GND. Der Link zu den Standart Bauelementen bringt mich auch nicht wirklich weiter. Beantwortet hat leider keiner der Links meine Fragen.
Huch, da kamen noch mehr antworten. Mein letzter Post bezog sich auf Max B.
>Wie heist dieser Wert im Datenblatt?
Du schaust auf den RdsOn.
Da gibt es dann Angaben wie RdsOn
@Ugs = 5V : 10 Ohm
@Ugs = 10V: 1 Ohm
Dann gibt es Typen die sind volldurchgeschaltet im Milliohm Bereich und
es gibt Typen die haben volldurchgeschaltet so 2 Ohm als RdsOn.
Es gibt dann noch informative Diagramme im Datenblatt wo du sehen kannst
wieviel Strom der MOSFET bei einem bestimmten U_gs maximal durchlässt.
derjaeger schrieb: > Im Datenblatt steht dann z.B. Ugs Threshold voltage min. 2V max. 3V. Das > sind aber nur die Werte, bei dem der MOSFET ANFÄNGT zu leiten und nicht > schon komplett durchgeschaltet ist, deshalb "threshold voltage" Gibt es den Wert ab wann der MOSFET durchschaltet im Datenblatt, bzw. wo kann man ihn erkennen? Wolfgang schrieb: > Bevor du nach einem passenden Typ suchst, brauchst du erstmal einen > Schaltplan. Wenn du zwischen Schiene und 0 schalten kannst, geht das > direkt. Wenn du zwischen "+"-Ausgang des Fahrtreglers und Schiene > schalten möchtest, wird es aufwändiger. Den Schaltplan gibt es schon, dort wird es mit einem Relais geschalten. Das Relais übernimmt aber auch andere Sachen, auf die ich verzichten möchte. Also eigentlich soll der MOSFET nur als Schalter wirken. Horst schrieb: > Andre K. schrieb: >> Wie hoch ist die Belastung für den Arduino? > > Nach dem Schalten, also dem Umladen des Gates nicht mehr vorhanden. Und während des Schaltvorgangs? Sozusagen kurzzeitig. MOSFETs sollen ja nur gering Strom brauchen. Also muß man darauf nicht achten? Horst schrieb: > Andre K. schrieb: >> >> Wie groß sollte der Widerstand vom Gate zum GND sein? > > So, daß der Mosfet sicher sperrt, wenn der Arduino im Reset ist. Um die > 100k sind üblich. Danke
Andre K. schrieb: > Also eigentlich soll der MOSFET nur als Schalter wirken. Auch für einen Schalter stellt sich die Frage: Wo soll er sitzen - in der "Plus"- oder in der "Minus"-leitung.
Wolfgang schrieb: > Auch für einen Schalter stellt sich die Frage: > Wo soll er sitzen - in der "Plus"- oder in der "Minus"-leitung. Vor dem Verbraucher. Also zwischen Fahrregler und Motor des Zuges.
Kannst du mal bitte einen Schaltplan hochladen? Dann wird vieles klarer.
Andre K. schrieb: > Ich weis nicht > Wie heist dieser Wert > Der Link zu den Standart Bauelementen Beantworte die Frage Wolfgang schrieb: > Bevor du nach einem passenden Typ suchst, brauchst du erstmal einen > Schaltplan. Wenn du zwischen Schiene und 0 schalten kannst, geht das > direkt. Wenn du zwischen "+"-Ausgang des Fahrtreglers und Schiene > schalten möchtest, wird es aufwändiger. und stelle einen Schaltplan bereit, sonst wird das nichts.
Der Schaltplan: https://www.tt-board.de/forum/attachments/anfbrems-jpg.280873/ Hoffentlich gibt das kein Ärger.
Die Seite funktioniert nicht. Ich sehe nur weiß und einen endlosen Ladekringel. Nach einer gefühlten Ewigkeit werde ich aufgefordert, mich einzuloggen. So war das sicher nicht gedacht.
Ja, man muss da angemeldet sein um die Schaltpläne einsehen zu können. Hier der Link zum Thread: https://www.tt-board.de/forum/threads/analog-automatisch-abbremsen-und-anfahren-mit-arduino.53251/ Aber der Zugang zu Bildern ist leider an ein Login gebunden.
Und du meinst ich melde mich da an, nur um den Schaltplan sehen zu dürfen, zu dem Du eine Frage hast? Soll ich das jetzt jeden Tag mehrmals so machen, für jeden, der Fragen stellt? Nein Danke!
Ich verlange doch nicht das ihr euch dort anmeldet. Ich habe nur versucht zu erklären, das man dort angemeldet sein muß um auf die Inhalte zugreifen zu können. Genauso muss man hier angemeldet sein, um zu posten. Ist doch ein sehr gängiges Prozedere. hier ist eine alternative: dl.dropbox.com/s/rvuwzu7250rlvn7/220871-61baabe1866076d5ea15733bbd3d4315 .jpg
Stefan U. schrieb: > Und du meinst ich melde mich da an, nur um den Schaltplan sehen zu > dürfen, zu dem Du eine Frage hast? Soll ich das jetzt jeden Tag mehrmals > so machen, für jeden, der Fragen stellt? > > Nein Danke! Nun reg dich mal nicht so auf. Du brauchst doch nur das Bild runterladen und vergrößern.
Andre K. schrieb: > Genauso muss man hier angemeldet sein, um > zu posten. Ist doch ein sehr gängiges Prozedere. Falsch. In den meisten Unterforen kannst Du auch als Gast alles mitlesen und auch schreiben. Weshalb möchtest du überhaupt abschalten? Du regelst doch über den Fahrtregler. Etwas stutzig macht mich 0-18 Volt und PWM in einem Satz. Soll der Strom für eine oder mehrere Loks abgeschaltet werden? Andre K. schrieb: > Ja, man muss da angemeldet sein um die Schaltpläne einsehen zu können. @TO Kläre doch ab ob du den Schaltplan hier posten darfst.
Jörg R. schrieb: > Weshalb möchtest du überhaupt abschalten? Du regelst doch über den > Fahrtregler. Etwas stutzig macht mich 0-18 Volt und PWM in einem Satz. > > Soll der Strom für eine oder mehrere Loks abgeschaltet werden? Das wird jetzt etwas länger. Ich denke mit meinem Leihenhaften Wissen, das dies nicht nötig ist. Aber ich versuchs zu erklären. Es geht um Blockabschnitt Steuerung. Der Block wird in 3 Teile unterteilt. Gefahren wird Analog. Der Arduino erkennt einen Verbraucher auf dem Gleis. Wenn der folgende Block besetzt ist, regelt der Arduino die geschwindigkeit des Zuges langsam runter im ersten Teil, bis hin zu einer Kriechfahrt. Im zweiten Teil, wo auch die Schaltung nötig ist, dem Halteabschnitt, wird die Spannung weggenommen. Zug bleibt stehen und wartet. Sobald der folgende Block Frei Meldet, schaltet ein Relais die Spannung zum Halteabschnitt, wodurch der Zug langsam beschleunigt. Dies geschiet auch über den 3.Teil des Blocks. Der Arduino gibt eine PWM auf das Gleis, gesteuert über einen 2N7000 und IRF9510. Die PWM wird über einen Prescaler (oder so ähnlich) runter geregelt auf 123Hz, weil diese Frequenz sehr kompatibel für die Zugmotoren ist. Das alles funktioniert auch schon, und wurde getestet. Mich stört nur das Relais, was die PWM vom Arduino auf den Halteabschnitt gibt, wenn das folgende Signal Frei meldet. bzw. öffnet wenn der folgende Block Belegt meldet. Ich würde das gern das Relais, was ja nur die Verbindung schaltet, durch einen Halbleiter ersetzen. Ein MOSFET dürfte sich da anbieten, da er Wenig Strom braucht, und somit den Arduino wenig belastet. Jetzt suche ich einen MOSFET, der bei 5V Voll durchschaltet. Die 5V sollen von einem Pin vom Arduino kommen. Durchgeschaltet werden die PWM die vom Arduino erzeugt wird und verstärkt durch die beiden anderen MOSFET ankommt. Die Spannung an der Drain/Source Strecke ist unterschiedlich, da sie vom Fahrregler einstellbar ist, wobei 18V das Maximum sein sollte. Worauf ich keine Richtige antwort finde. Stört es ein MOSFET wenn die Spannund Drain/Source schwankt? Stört es einen MOSFET wenn die Spannung Drain/Source pulsiert (123Hz)? Was ich immer noch nicht so richtig erkenne im Datenblatt, ab wann (V)ein MOSFET komplett durchschaltet, obwohl es dafür schon hinweise gab (RDSon). Link zum Schaltplan: dl.dropbox.com/s/rvuwzu7250rlvn7/220871-61baabe1866076d5ea15733bbd3d4315 .jpg
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Etwas verallgemeinert: Nicht Logik-Level (N)MOSFET ist volldurchgeschaltet bei ~10V Ugs Logik-level MoSFET ist volldurchgeschaltet bei ~5V Ugs (Durchgeschaltet: Kleinster möglicher Widerstand zwischen Drain und Source)
derjaeger schrieb: > Etwas verallgemeinert: > > Nicht Logik-Level (N)MOSFET ist volldurchgeschaltet bei ~10V Ugs > Logik-level MoSFET ist volldurchgeschaltet bei ~5V Ugs > > (Durchgeschaltet: Kleinster möglicher Widerstand zwischen Drain und > Source) Woran erkennt man einen "Logil-Level" MOSFET? Bei conrad kann man danach nicht filtern. Gibt es da Erkennungszeichen?
Andre K. schrieb: > derjaeger schrieb: >> Etwas verallgemeinert: >> >> Nicht Logik-Level (N)MOSFET ist volldurchgeschaltet bei ~10V Ugs >> Logik-level MoSFET ist volldurchgeschaltet bei ~5V Ugs >> >> (Durchgeschaltet: Kleinster möglicher Widerstand zwischen Drain und >> Source) > > Woran erkennt man einen "Logil-Level" MOSFET? > > Bei conrad kann man danach nicht filtern. Gibt es da Erkennungszeichen? Eine Auswahl: (N-Kanal) https://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-Übersicht#N-Kanal_MOSFET Unter Bemerkung gibt es entsprechende Hinweise, unter Package die Bauform. Direktes Beispiel: IRLIZ44N http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irliz44n.pdf Auf Seite 2, Zeile 3, siehst du 3 Werte für Rdson. Die 2 wichtigen für dich sind 35mR bei 4 Volt Ugs bzw. 25mR bei 5 Volt Ugs.
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Jörg R. schrieb: > Andre K. schrieb: >> derjaeger schrieb: >>> Etwas verallgemeinert: >>> >>> Nicht Logik-Level (N)MOSFET ist volldurchgeschaltet bei ~10V Ugs >>> Logik-level MoSFET ist volldurchgeschaltet bei ~5V Ugs >>> >>> (Durchgeschaltet: Kleinster möglicher Widerstand zwischen Drain und >>> Source) >> >> Woran erkennt man einen "Logil-Level" MOSFET? >> >> Bei conrad kann man danach nicht filtern. Gibt es da Erkennungszeichen? > > Eine Auswahl: (N-Kanal) > https://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-Übersicht#N-Kanal_MOSFET > > Unter Bemerkung gibt es entsprechende Hinweise, unter Package die > Bauform. UDS/V ist die maximale Spannung an der Drain/Source Strecke, richtig? ID/A ist der maximale Strom den er aushält, richtig? Also sollte für mein vorhaben, ein MOSFET UDS/V von mindestens 20V haben und ID/A von mindestens 1A, richtig? und Logik-Level natürlich. Jörg R. schrieb: > Direktes Beispiel: IRLIZ44N > > http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irliz44n.pdf > > Auf Seite 2, Zeile 3, siehst du 3 Werte für Rdson. Die 2 wichtigen für > dich sind 35mR bei 4 Volt Ugs bzw. 25mR bei 5 Volt Ugs. Bei 10V UGs wäre er aber noch mehr "leitend", richtig?
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Andre K. schrieb: > und ID/A von mindestens 1A, richtig? 1 Ampere ist grenzwertig, du solltest schon Luft nach oben haben. Wobei die Mosfets, wenn es nicht gerade einer im TO92 Gehäuse ist, über 1 Ampere nur lächeln. Selbst der kleine IRLML2502 kann über 2 Ampere, ist allerdings SMD. Rdson Werte sind auch für unter 3 Volt Ugs spezifiziert. Uds wäre für deinen Anwendfall aber grenzwertig. Andre K. schrieb: > Bei 10V UGs wäre er aber noch mehr "leitend", richtig? Ja, Rdson ist aber „nur“ 3mR geringer wie bei 5 Volt Ugs. Und 10 Volt liefert dein uC nicht, jedenfalls nicht ohne weitere Beschaltung.
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Jörg R. schrieb: > Andre K. schrieb: >> und ID/A von mindestens 1A, richtig? > > 1 Ampere ist grenzwertig, du solltest schon Luft nach oben haben. Wobei > die Mosfets, wenn es nicht gerade einer im TO92 Gehäuse ist, über 1 > Ampere nur lächeln. > > Selbst der kleine IRLML2502 kann über 2 Ampere, ist allerdings SMD. > Rdson Werte sind auch für unter 3 Volt Ugs spezifiziert. Vds wäre für > deinen Anwendfall aber grenzwertig. > > Andre K. schrieb: >> Bei 10V UGs wäre er aber noch mehr "leitend", richtig? > > Ja, Rdson ist aber „nur“ 3mR geringer wie bei 5 Volt Ugs. Und 10 Volt > liefert dein uC nicht, jedenfalls nicht ohne weitere Beschaltung. Ja, 10V kann der µC nicht. Ging mir nur ums verstehen. Wie ist das mit der Wärmeentwicklung. Woher weis ich ab wann ich kühlen muß?
Auf jeden Fall ein Danke an alle die mir geholfen haben die Welt der MOSFET besser zu verstehen. An diesen hier: http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/150000-174999/156110-da-01-en-PWRMOS_60V_16A_STP16NF06L_STM.pdf komme ich günstig ran. Wenn ich es richtig verstanden habe, dann dann schaltet er ab maximal 2,5V, und hat bei 5V am Gate einen ähnlichen RDSon wie mit 10V. Das Gate noch mit 100k Ohm an Masse, und alles andere werden Tests zeigen. Nochmal Danke und es wird bestimmt nicht das letzte mal gewesen sein, das ich euch mit Fragen löchere. Biba
Andre K. schrieb: > Wenn ich es richtig verstanden habe, dann dann schaltet er ab maximal > 2,5V... ..nicht ganz korrekt. Er beginnt ab 2,5 Volt leitend zu werden. Mit diesem Wert kannst du aber nicht rechnen. Wichtig und zuverlässig sind die im DB angegeben Werte für Rdson. Hier findest du noch einiges an Erklärungen, auch etwas über Verlustleistung: https://www.mikrocontroller.net/articles/FET > ...und hat bei 5V am Gate einen ähnlichen RDSon wie mit 10V. Ja.
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Andre K. schrieb: > Wie ist das mit der Wärmeentwicklung. Woher weis ich ab wann ich kühlen > muß? Das steht alles hier in diesem schönen Artikel Kühlkörper Verlustleistung bei durchgeschaltetem Mosfet ist (I_DS)^2 * R_on Und so ein TO-220-Gehäuse würde ich mit nicht viel mehr als einem Watt belasten. Aber das ist natürlich nur eine ganz ganz grobe Faustformel, in dem Artikel kann man alles ganz genau nachlesen.
Stefan S. schrieb: > Andre K. schrieb: >> Wie ist das mit der Wärmeentwicklung. Woher weis ich ab wann ich kühlen >> muß? > > Das steht alles hier in diesem schönen Artikel Kühlkörper > Verlustleistung bei durchgeschaltetem Mosfet ist (I_DS)^2 * R_on > Und so ein TO-220-Gehäuse würde ich mit nicht viel mehr als einem Watt > belasten. Aber das ist natürlich nur eine ganz ganz grobe Faustformel, > in dem Artikel kann man alles ganz genau nachlesen. Für den IRLIZ44N wären das bei 1A statischer Last und 5 Volt Vgs 25mW Verlustleistung. Bei 2 Ampere sind es aber nicht 50mW - sondern 100mW.
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lol Bei den Bewertungen fühlt man sich wie im Kindergarten. Naja. Ich danke dennoch allen die mir geholfen haben. Schönes Wochenende gewünscht :)
Die Motoren der Loks verursachen doch bestimmt Spannungsspitzen und Anfahrstromspitzen. Deshalb vielleicht mal darüber nachdenken, so etwas wie den BTS 117 zu verwenden. Der kostet zwar mehr, dürfte aber nicht kaputt zu kriegen sein. Andreas
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