Ich möchte gerne mit einem Atmega 5V Spannungsversorgung für ein Gerät durchschalten (oder eben nicht). Dabei dachte ich an einen P Kanal FET (IRFR5305 oder ähnlich). Es wird eine Treiberschaltung empfohlen, zb. bestehend aus einem Transistor und zwei Widerstände, wegen der Gate Spannung. Nun meine Frage: Wenn der FET nur 5V schalten soll, braucht es dann noch den Transistor? Oder könnte man das Gate des FET auch direkt mit einem IO Pin schalten? Mir ist klar, dass es schaltet wenn das Gate auf GND gezogen wird.
Wenn AVR und Gerät mit 5V arbeiten: Nein. Ja. Ein Pullup ist sehr empfehlenswert. Einen Gate Widerstand kann man setzen. Der Transitor ist allerdings recht ungeeignet. Siehe: Gate Threshold Voltage
Thomas W. schrieb: > Es wird eine Treiberschaltung empfohlen, zb. bestehend aus einem > Transistor und zwei Widerstände, wegen der Gate Spannung. Was heißt hier „wegen der Gate Spannung“? Die maximale Gate-Source-Spannung beträgt ±20 V, die wird in einem 5-V-Design nicht überschritten. Die Schwellspannung liegt garantiert bei maximal 4 V, die wird mit einer direkten 5-V-Ansteuerung sicher erreicht. Allerdings ist man mit einer Ansteuerung von 5 V im Sättigungsbereich bei einigen Ampere (typisch so ca. 8 A). Wenn man höhere Ströme bzw. kleinere Rdson erreichen will, müsste man mit einer höheren Gate-Source-Spannung ansteuern, aber dafür genügt ein bisschen simple Transistor-Widerstands-Stufe nicht. > Wenn der FET nur 5V schalten soll, braucht es dann noch den Transistor? Welche Spannung er schalten soll, ist nahezu irrelevant; entscheidend ist der Strom, den er schalten soll. > Oder könnte man das Gate des FET auch direkt mit einem IO Pin schalten? Wenn da nur 50 oder 100 mA geschaltet werden, dann direkt an den IO-Pin. Wenn mehr als ca. 1 A zu schalten sind, dann würde ich einen FET mit noch geringerer Schaltschwelle auswählen.
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Thomas W. schrieb: > Es wird eine Treiberschaltung empfohlen Der IRFR5305 muss mit +5V (aus) und -5V (ein) gesteuert werden, wenn er +5V zur Last durchschalten soll. Der braucht also eine Treiberschaltung und sogar eine (negative) Hilfsspannung. Nimmst du einen LogicLevel PMOSFET wie IRLML5203 oder MTP50P03, dann geht der direkt an den Arduino-Ausgang, sollte aber einen Widerstand von 100k nach +5V bekommen damit er, so lange der Ausgang als Eingang geschaltet ist, aus bleibt.
Michael B. schrieb: > Der IRFR5305 muss mit +5V (aus) und -5V (ein) gesteuert werden, wenn er > +5V zur Last durchschalten soll. Erstmal sind die 5V am Gate arg knapp .. Zweitens scheinst du etwas verwirrt zu sein: Vgs von -5V, zum durchschalten, knapp aber die Richtung ist ok Vgs von über 0V ist doch gänzlich uninteressant Wo nimmst du die (muss) Notwendigkeit für +5V her?
Arduino Fanboy D. schrieb: > Zweitens scheinst du etwas verwirrt zu sein: Nein, er will das Gate zwischen +5 V und -5 V schalten. Da Source auf +5 V liegt, ergibt sich ein Ugs von 0 bzw. +10 V. Wenn man wirklich viele Ampere damit schalten will, muss man das so machen. Wenn dahinter nur ein paar Milliampere für irgendwelche Jubelelektronik hängen, geht es auch mit 0 / +5 V. Man hätte dann halt ein Rdson im Bereich von 200 mΩ.
Die Bezugsspannung, also 0V, für das Gate ist immer das potential vom Source Pin. So steht es in jedem FET Datenblatt. Ich denke diese Sichtweise sollte man auch konsequent beibehalten. Das minimiert Verwirrungen. Warum er sich da offensichtlich/unausgesprochen auf einen anderen Bezugspunkt konzentriert ist mir ein Rätsel. Ja, wenn er dort -10V Vgs erreichen will, scheint mir das bei DEM Transistor sinnvoll. Und er hat recht damit, das es nicht so ganz einfach wird.
Arduino Fanboy D. schrieb: > Warum er sich da offensichtlich/unausgesprochen auf einen anderen > Bezugspunkt konzentriert ist mir ein Rätsel. Weil der steuernde AVR sein eigenes Bezugspotenzial hat, und das sind üblicherweise eben nicht die +5 V sondern GND.
Michael B. schrieb: > Nimmst du einen LogicLevel PMOSFET wie IRLML5203 oder MTP50P03, dann > geht der direkt an den Arduino-Ausgang, sollte aber einen Widerstand von > 100k nach +5V bekommen damit er, so lange der Ausgang als Eingang > geschaltet ist, aus bleibt. Danke für den Tip! Der IRLML5203 und 100K Pullup sind wohl genau das was ich suche. :-)
Arduino Fanboy D. schrieb: > Die Bezugsspannung, also 0V, für das Gate ist immer das potential vom > Source Pin. > So steht es in jedem FET Datenblatt. > Ich denke diese Sichtweise sollte man auch konsequent beibehalten. > Das minimiert Verwirrungen. > Warum er sich da offensichtlich/unausgesprochen auf einen anderen > Bezugspunkt konzentriert ist mir ein Rätsel. Blödsinn. Eine Spannnug wird immer zwischen 2 Punkten gemessen. Wenn man den zweiten Punkt nicht explizit nennt, ist GND der Punkt mit 0V, NICHT ein Bauteilanschluss von irgendeinem Bauteil. Da das Source vom MOSFET in der besprochenen Schaltung auf +5V liegt, ist die Gate-Spannung +5V (macht eine UGS von 0V) oder -5V (UGS -10V). Du verwirrst, weil du wirr denkst. Jörg W. schrieb: > Die Schwellspannung liegt garantiert bei maximal 4 V, Richtig. > die wird mit einer direkten 5-V-Ansteuerung sicher erreicht. Richtig. Dann fliessen also nach Datenblatt bestimmt 250uA wenn man 5V zwischen Drain und Source hat (hat er ja). Was willst du mit 250uA ? Da ist der MOSFET quasi AUS da 4V zwischen D und S abfallen bleibt keine relevante Spannung für die Last. Man sollte schon die Spanung benutzen, unter der die RDSon Angabe des MOSFETs im Datenblatt garantiert ist. Bloss wiel man die Spannung überschrietet, unterhalb derer der MOSFET gerantiert AUS ist, eben UGS(th)max, heisst das noch lange ncht, daß der MOSFET dann schlagartig EIN ist. Da kommt erstmal eine lange linear begrenzende Region, bis ungefähr zur doppelten Spannung, also 8V. Daher steht im Datenblatt: Durchgeschaltet bei 10V. Und nix von 5V (oder 4.5V).
MaWin schrieb: >> die wird mit einer direkten 5-V-Ansteuerung sicher erreicht. > > Richtig. Dann fliessen also nach Datenblatt bestimmt 250uA wenn man 5V > zwischen Drain und Source hat (hat er ja). Bei Ugs = 4 V. Bei 5 V auf jeden Fall (einiges) mehr. Aber die Wahl eines anderen Bauteils ist auf jeden Fall die bessere, damit ist m.E. die Sache gegessen.
Thomas W. schrieb: > Der IRLML5203 und 100K Pullup sind wohl genau das was ich suche. :-) Wenn der 6zu schaltende Strom nicht zu hoch ist, ja. Ansonsten ist der auch etwas knapp dimensioniert.
Harald W. schrieb: > Ansonsten ist der auch etwas knapp dimensioniert. Dann hilft nur noch Klotzen und nicht kleckern mit einem Logic Level Mosfet IRF3708.
Stromberg B. schrieb: > Dann hilft nur noch Klotzen und nicht kleckern mit einem Logic Level > Mosfet IRF3708. Das ist ein N-Kanal FET, Thomas W. braucht aber einen P-Kanal.
Dietrich L. schrieb: > Thomas W. braucht aber einen P-Kanal. Ach soo! Dann habe ich mich vertan. Sorry.
Leute: er hat doch noch nichtmal geschrieben, was er denn damit genau schalten will. Ich bezweifle, dass das in den Bereich von 100 A oder mehr gehen wird … für den IRLM5203 sind immerhin 2,6 A bei Ugs = 4,5 V garantiert.
Thomas W. schrieb: > Der IRLML5203 und 100K Pullup sind wohl genau das was ich suche. :-) Da hier alle auf Geiz getrimmt sind: IRLML2244 oder falls Du gerade in China auf Einkaufstour bist ein AO3401.
Harald W. schrieb: > Wenn der 6zu schaltende Strom nicht zu hoch ist, ja. > Ansonsten ist der auch etwas knapp dimensioniert. Der Strom ist sehr gering. Es ist gerade ein bisschen Zuviel für den IO des AVR. Ein kleiner Transistor würde leicht reichen. Es hat nur den Nachteil, dass der C-E Spannungsabfall zu groß ist. Und eventuell brauche ich für später Ausbaustufen noch +12V und -5V. Aber jetzt schauen wir mal ob es so geht. Danke an alle hier!
Ich vermisse hier konkrete Angaben zur Schaltung (Schaltplan) und zu dem, was daran angeschlossen wird. Hast du Dir schon Gedanken über den Einschalt-Strom der Last gemacht und ob diese Stromversorgung diesen liefern kann, ohne einzubrechen?
Stefan ⛄ F. schrieb: > Ich vermisse hier konkrete Angaben zur Schaltung (Schaltplan) und zu > dem, was daran angeschlossen wird. Ach nichts großes ... Es ist nur ein Spaß Projekt. Die Gelegenheit sich mal ein bisschen in Elektronik zu vertiefen. Ich habe zwei Arduino Projekte nach gebaut. Und die funktionieren derart gut, dass ich es dauerhaft verwenden möchte. Eine dauerhafte Lösung und evt. beide Projekte vereinen. Projekt 1: Arduino Chip Tester für 74xx, 40xx etc. Projekt 2: DRAM Tester für 4164 und 41256 Beide Projekte benötigen einen Arduino und einen ZIF Sockel. Sonst gar nichts. Der Chip Tester hat einfach ganz frech IO des Arduino mit dem Prüfsockel verbunden. Anscheinend langt es. Sogar die Stromversorgung der Test IC ist nur eine IO des AVR! Der DRAM hingegen ist ein bisschen anspruchsvoller. Der benötigt 5V Spannungsversorgung da wo es sein soll. Manche DRAM, die älteren, die brauchen oft auch noch 12V und -5V. Aber 4164, 4464, 41256 und 44256 genügen einfache 5V. Erst mal die 5V Typen und später vielleicht auch noch andere. Es gibt da so schöne Platinchen, die 12V und -5V erzeugen aus einfachen 5V: https://de.aliexpress.com/item/4000172885823.html ======= Die Idee ist nun, EINE LÖSUNG zu bauen für den Tester. Einfach IO an alle Anschlüsse des ZIF Sockel. Und zusätzlich einige wenige PIN am ZIF Sockel, die man per FET an 5V anschließen kann. Gesteuert durch weitere IO des Controller. Vielleicht kann der Controller sogar raus finden, ob da ein DRAM oder ein 74xx IC im Sockel steckt. Wenn nicht, mache ich das halt wählbar. ======== Arduino IC Tester: https://www.electronicsforu.com/electronics-projects/hardware-diy/arduino-based-digital-ic-tester-truth-table/2 Arduino DRAM tester: https://atariage.com/forums/topic/289391-dramarduino-dram-tester-with-arduino/?do=findComment&comment=4243388
Nach diesen Infos würde ich die Grundschaltung mit einem kleinen PNP Transistor versuchen. https://i.stack.imgur.com/69TQu.png Um den Spannungsabfall am Transistor brauchst du dir keine Sorgen sorgen machen.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Nach diesen Infos würde ich die Grundschaltung mit einem kleinen PNP > Transistor versuchen. > https://i.stack.imgur.com/69TQu.png > > Um den Spannungsabfall am Transistor brauchst du dir keine Sorgen sorgen > machen. Das funktioniert so nicht! Egal, ob der Kontroller bei Ub=5Volt H oder L ausgibt: Der freundliche PnP-Transistor ist immer durchgesteuert, weil sein Emitter an +12 Volt sitzt.
Los Defectos (Die Kaputten) schrieb: > Das funktioniert so nicht! Egal, ob der Kontroller bei Ub=5Volt H oder L > ausgibt: Der freundliche PnP-Transistor ist immer durchgesteuert, weil > sein Emitter an +12 Volt sitzt. Es geht erst einmal nur darum, die 5V Versorgungsspannung zu schalten.
Los Defectos (Die Kaputten) schrieb: > Das funktioniert so nicht! Egal, ob der Kontroller bei Ub=5Volt H oder L > ausgibt: Der freundliche PnP-Transistor ist immer durchgesteuert, weil > sein Emitter an +12 Volt sitzt. Es funktioniert schon, mit einem Widerstand von der Basis zum 12V Anschluss. Der Controller schaltet durch indem er auf GND zieht. Und ansonsten hochohmig ist (als Eingang geschaltet).
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Thomas W. schrieb: > Der Controller schaltet durch indem er auf GND zieht. > Und ansonsten hochohmig ist (als Eingang geschaltet). Die Eingangsschutzdioden begrenzen die Spannung aber auf etwas über +5V, dann ist der Eingang eben nicht mehr hochohmig.
Thomas W. schrieb: > Der Strom ist sehr gering. > Es ist gerade ein bisschen Zuviel für den IO des AVR. Dann kann man auch Ausgänge parallel schalten, wenn man noch welche übrig hat. Die müssen nur an einem Port sein, damit man in der Software immer alle Pins gleichzeitig schalten kann. > Ein kleiner Transistor würde leicht reichen. > Es hat nur den Nachteil, dass der C-E Spannungsabfall zu groß ist. Dann kannst du genauso gut wie den p-Kanal-FET auch einen pnp-Transistor nehmen. Der braucht dann keinen Pullup (er sperrt ja ohne Ansteuerung von sich aus), aber einen passenden Vorwiderstand zwischen Basis und dem IO-Port. Nachteil: im aktiven Zustand fließt Basisstrom, der der Schaltung ansonsten nicht weiter zugute kommt, also Verlust ist. Vorteil: man kann einen Feld-, Wald- und Wiesen-pnp-Transistor nehmen. Heute übliche Transistoren haben bei den von dir genannten Kollektorströmen einen Spannungsabfall Ucesat von vielleicht 0,1 V. > Und eventuell brauche ich für später Ausbaustufen noch +12V und -5V. Das braucht auf jeden Fall zusätzliche Schaltstufen, ein einfacher Transistor genügt da nicht. (Für +12 V könnte es auch ein "highside switch" sein, sowas bekommt man als fertiges Bauteil.)
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