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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Transistor für LED-Strip


Autor: Freddy L. (ananas_k)
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Hallo,

ich wollte ein 12V-2A RGB-LED-Strip mit einem RaspberryPi schalten. Es 
soll im folgenden nur um die Auswahl des MOSFETs gehen (Schaltplan hab 
ich). Ich habe dafür den IRLI540N genommen. Soweit ich das Datenblatt 
richtig verstehe (bin ein Laie), dürfte der verwendbar sein?

Mir stellt sich lediglich die Frage, ob ich dann einen Vorwiderstand am 
Gate brauche, da im Datenblatt steht, dass VGS(th) max. 2V sein darf. 
Soweit ich weiß kommen aus dem Raspi-Pin 3,3V?

Ich habe speziell diesen MOSFET ausgewählt, weil ich ihn gerne morgen 
kaufen würde und es bei mir in der nähe nur ein Conrad gibt.

Liebe Grüße,

Freddy

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Autor: Arduino Fanboy D. (ufuf)
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Freddy L. schrieb:
> dass VGS(th) max. 2V sein darf.
Da hast du was falsch verstanden!

Bei einer VGS(th) von 2V fängt er gerade an zu leiten(250µA).
Ohne das Datenblatt gelesen zu haben, bin ich mir  recht sicher, dass er 
mindestens +/- 10V Vgs verträgt.

Nachtrag:
Er verträgt +/- 16V Vgs laut Datenblatt.

: Bearbeitet durch User
Autor: Freddy L. (ananas_k)
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@Arduino Fanboy
Danke schonmal für deine Antwort. Da hab ich anscheinend was falsch 
verstanden... Sind denn dann die 3.3V des Raspi's ausreichend um den 
Transistor ordentlich durchzuschalten?

Autor: Arduino Fanboy D. (ufuf)
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> Fig 3. Typical Transfer Characteristics
ca 20A bei 3,3V Vgs
Sollte also bei 2A kaum warm werden.
(ohne Gewähr)

: Bearbeitet durch User
Autor: Freddy L. (ananas_k)
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Arduino F. schrieb:
>> Fig 3. Typical Transfer Characteristics
> ca 20A bei 3,3V Vgs
> Sollte also bei 2A kaum warm werden.
> (ohne Gewähr)

Geil, vielen Dank!

Autor: Kolja L. (kolja82)
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Freddy L. schrieb:
> Sind denn dann die 3.3V des Raspi's ausreichend um den
> Transistor ordentlich durchzuschalten?

"Durchschalten" wie ein Relais machen die nicht.
Sie veringern ihren Widestand bei einer angelegten Spannung.

Schau mal auf Seite 2 des Datenblattes:
www.irf.com/product-info/datasheets/data/irli540n.pdf

Dritte Zeite: RDS_on

Bei 4V am Gate können 10A durch den FET gehen, ohne dass er zu warm 
wird.

Wie es mit 3.3V aussieht geht aus dem DB leider nicht hervor...

Autor: Freddy L. (ananas_k)
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Kolja L. schrieb:
> Bei 4V am Gate können 10A durch den FET gehen, ohne dass er zu warm
> wird.
>
> Wie es mit 3.3V aussieht geht aus dem DB leider nicht hervor...

Wäre dann vielleicht ein IRLZ34 besser geeignet? Oder wird bei einer 
Verringerung von 0,7V der Widerstand so groß, dass keine 2A durchkönnen?

Autor: Wolfgang (Gast)
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Kolja L. schrieb:
> Wie es mit 3.3V aussieht geht aus dem DB leider nicht hervor...

Guckst du auf Seite 3 die Fig. 1. Da findest du für U_GS=3V die 
Ausgangskurve.
Tip: R_DS ist der Quotient aus U_DS und I_D

Autor: Jörg R. (solar77)
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: Bearbeitet durch User
Autor: Freddy L. (ananas_k)
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Wolfgang schrieb:
> Guckst du auf Seite 3 die Fig. 1. Da findest du für U_GS=3V die
> Ausgangskurve.

Nach dieser Kurve sollten 2A problemlos durchkommen.

Autor: Wolfgang (Gast)
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Ja, 2A mit 3.3V Ansteuerung passt locker beim IRLI540N, auch wenn MaWin 
sicher gleich drauf hinweisen wird, dass das im Datenblatt nur typische 
Kurven sind.

Autor: Jörg R. (solar77)
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Freddy L. schrieb:
> Wolfgang schrieb:
>> Guckst du auf Seite 3 die Fig. 1. Da findest du für U_GS=3V die
>> Ausgangskurve.
>
> Nach dieser Kurve sollten 2A problemlos durchkommen.

Ich würde mich auf die garantierten Werten aus den Tabellen verlassen 
(Rdson). Die Werte in den Diagramme können so sein, müssen aber nicht.

Autor: Jörg R. (solar77)
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Wolfgang schrieb:
> Ja, 2A mit 3.3V Ansteuerung passt locker beim IRLI540N, auch wenn
> MaWin sicher gleich drauf hinweisen wird, dass das im Datenblatt nur
> typische Kurven sind.

Ja, aber Recht hätte er😀

Autor: Freddy L. (ananas_k)
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Ok, dann denke ich dass ich mir den mal besorgen werde und berichte 
dann, ob ich zu einem brauchbaren Ergebnis gekommen bin.

Vielen lieben Dank an
@Wolfgang
@Kolja L.
@Arduino Fanboy

Autor: Manfred (Gast)
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Jörg R. schrieb:
> IRF3708 - 7,5A bei 2,8V Ugs

Einen solchen hatte ich gestern gerade auf dem Tisch, mal messen.

Irgendwie irritiert mich sein Verhalten bei 2,8V UGS - mit zunehmendem 
Strom ging RDSon hoch. (links Strom, Mitte UDS, rechts UGS)

Bei 4,5V hatte er sauber 8 Milliohm, mit noch mehr UGS war die Änderung 
sehr gering.

Autor: Freddy L. (ananas_k)
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Mal so eine Frage: kann man einen Widerstand von 0.1 Ohm nicht einfach 
vernachlässigen?

Autor: Manfred (Gast)
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Freddy L. schrieb:
> kann man einen Widerstand von 0.1 Ohm nicht einfach vernachlässigen?

Bei 20mA ja, bei zwei Ampere gerade noch:

0,1 x 2 = 0,2 Volt
0,2 x 2 = 0,4 Watt Verlustleistung.

Wärmewiderstand TO-220 nach Umgebung etwa 65K/W
0,4 x 65 = 26 - also wird der frei bei Raumtemperatur ungefähr 50°C 
warm.

Jetzt rechne das mit 0,03 Ohm ... oder bei höherem Strom.

Beitrag #5386223 wurde vom Autor gelöscht.
Autor: Freddy L. (ananas_k)
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Kurzes Update: habe die Teile nicht bekommen, melde mich nochmal, wenn 
ich sie hab.

Autor: Freddy L. (ananas_k)
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Ich habe mir den MOSFET IRLZ34N besorgt und meine LED-Strip-Steuerung 
damit umgesetzt. Obwohl es ein noch besseres Erfolgserlebnis mit dem 
eigentlichen MOSFET geworden wäre, möchte ich mich trotzdem für den 
Input bedanken! Ich werde das gewonnene Wissen für meine nächsten 
Projekte mitnehmen.

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