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Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug N-Channel Mosfet max. Spannung Gate zu Drain


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Autor: Julien P. (zipzap)
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Hallo liebe Forenflieger,

Zzt. beschäftige ich mich fleißig Mikrocontrollern (Arduinos, yay :-) 
und gehe langsam von Spielereien mit LEDs zu hochstromigen Bauteilen bis 
24V.
Da kommen die FETs ins Spiel und auch wenn die Frage für den Profi etwas 
banal klingt:

Ich habe einen Mosfet vorliegen, den IRL540N um genau zu sein.
Gibt es eine Maximalgrenze für den Spannungsunterschied zwischen Gate 
und Drain?

Der IRL kann max. 100V zwischen Drain und Source ab und max. 16V 
zwischen Gate und Source - er schaltet ab 4,5V zuverlässig durch. Heißt 
das für mich Dümmerle, dass ich mit meinen 5v vom Arduino (theoretisch) 
bis zu 100V Lastspannung schalten kann?

Kurzum: Habe ich das Datenblatt richtig gelesen?
Kann ich mit 5V problemlos 24V schalten, ohne etwas zu grillen?

Ganz lieben Dank vorab für Euer Wissen.


Gruß
Julien

Autor: Benedikt S. (benedikt_s)
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Ja so ist es.

Autor: Julien P. (zipzap)
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Ja wunderbar, das war ja eine fixe Antwort.
Danke Dir Benedikt :-)

Autor: Teo D. (teoderix)
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Julien P. schrieb:
> Ich habe einen Mosfet vorliegen, den IRL540N um genau zu sein.
> Gibt es eine Maximalgrenze für den Spannungsunterschied zwischen Gate
> und Drain?
>
> Der IRL kann max. 100V zwischen Drain und Source ab und max. 16V
> zwischen Gate und Source

Jetzt muss ich erst mal zum Arzt. Meine Augenlider flattern grad so 
unkontrolliert....

Julien P. schrieb:
> Kurzum: Habe ich das Datenblatt richtig gelesen?
> Kann ich mit 5V problemlos 24V schalten, ohne etwas zu grillen?

Naja, scheint zumindest so. ;)

Julien P. schrieb:
> Kann ich mit 5V problemlos 24V schalten, ohne etwas zu grillen?

Nein, die Randbedingungen MÜSSEN unbedingt beachtet werden. Also die 
Gesamtschaltung. 24V= schalten ist nicht gleich 24V= schalten. Was, wie 
und wo wird da geschallten ist ENTSCHEIDEND, über Erfolg und 
Misserfolg. Das warum, nur über Sinn und Unsinn. ;)

Autor: MaWin (Gast)
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Julien P. schrieb:
> Gibt es eine Maximalgrenze für den Spannungsunterschied zwischen Gate
> und Drain?

Klar.

> Der IRL kann max. 100V zwischen Drain und Source ab und max. 16V
> zwischen Gate und Source

Genau, also sind 116V max zwischen Gate und Drain möglich.

Julien P. schrieb:
> Kann ich mit 5V problemlos 24V schalten, ohne etwas zu grillen

Kannst du, da der IRL ein LogicLevel MISFET ist mit bei 4.5V ZGS 
spezifiziertem Durchlasswiderstand.

ABER: Der uC lädt das Gate nur mit 20mA um. Wenn du 100000 oder 1000000 
mal pro Sekunde umschalten willst reicht das nicht, da braucht man dann 
MOSFET Treiber, aber bis 10000 mal pro Sekunde geht problemlos.

Autor: Julien P. (zipzap)
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Teo D. schrieb:
> Nein, die Randbedingungen MÜSSEN unbedingt beachtet werden. Also die
> Gesamtschaltung. 24V= schalten ist nicht gleich 24V= schalten. Was, wie
> und wo wird da geschallten ist ENTSCHEIDEND, über Erfolg und
> Misserfolg. Das warum, nur über Sinn und Unsinn. ;)

Hey Teo, irgenwie verstehe ich diese Aussage überhaupt gar nicht, was 
meinst Du damit?
Was für Randbedingungen habe ich denn nicht beachtet?
Der Controller liefert 5V zum Gate, schalten will ich bis zu 24V über 
den FET, GND ist bei allen Komponenten verbunden und die Last liegt 
zwischen +24V und Drain am FET. Eigentlich nix wildes.


MaWin schrieb:
> ABER: Der uC lädt das Gate nur mit 20mA um. Wenn du 100000 oder 1000000
> mal pro Sekunde umschalten willst reicht das nicht, da braucht man dann
> MOSFET Treiber, aber bis 10000 mal pro Sekunde geht problemlos.

Die vorhergehende Erklärung zu den Spannungen ist gut, das leuchtet ein.
Zur Frequenz: Wenn ich mich nicht vertue, treten ab einer gewissen 
Frequenz dynamische Verluste im FET auf (wg. Rds(on) bei Aufladung am 
Gate), ist das richtig? Nach meiner Recherche laufen die PWM-Ausgänge 
beim ATmega328 standardmäßig auf 1.000Hz bzw. 500Hz, vom kritischen 
Bereich wo eine Treiberstufe nötig wird, bin ich also recht gut 
entfernt. Das ganze natürlich nur, wenn die internen Timer nicht 
verändert werden.
Das Gate am FET bekommt übrigens ca. 25mA zur Aufladung spendiert :-).

Bei dem Ganzen Kram stehe ich aber noch recht am Anfang und arbeite mich 
langsam vor.


Lieben Dank für Deine Ausführung.


Gruß
Julien

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