richtiger n-Kanal MOSFET, 3,3V soll 5V und 100mA schalten

[Lucas B. (lucas_b)]

Ich versinke gerade im MOSFET Sumpf und benötige Hilfe von Experten da 
draußen...

Ich habe einen Mikrocontroller, der mir am Digitalausgang 3,3V liefert.
Ich möchte einen Verbraucher schalten, der 5V und maximal 100mA 
benötigt. Am Durchlasswiderstand des MOSFET sollte nur eine sehr geringe 
Spannung abfallen. Der MOSFET muss nur alle paar Minuten schalten.

Ich habe an eine einfache Schaltung gedacht, wie sie auf dem Bild zu 
sehen ist mit einem n-Kanal MOSFET? Benötige ich zusätzlich Widerstände?

Hat jemand einen Vorschlag welchen MOSFET ich verwenden soll? Und welche 
Schaltung?


Vielen Dank im Voraus!

[Lucas B. (lucas_b)]

Lucas B. schrieb:
> Benötige ich zusätzlich Widerstände?

vielleicht noch einen Widerstand von einigen 10kOhm zwischen Gate und 
Source?

[Lucas B. (lucas_b)]

Basil schrieb im Beitrag #6237903:
> Wie gering?

so gering wie möglich, das wäre der Idealfall.

Basil schrieb im Beitrag #6237903:
> vom Controllerpin zum Gate.

Berechnet sich dieser Widerstand mit dem Gatestrom und der 
Haltespannung?
Oder gibt es da Erfahrungswerte bzw. Standartwerte?

[kein BJT (Gast)]

Basil schrieb im Beitrag #6237903:
> Lucas B. schrieb:
>> sehen ist mit einem n-Kanal MOSFET? Benötige ich zusätzlich Widerstände?
>
> ... vom Controllerpin zum Gate.

Blödsinn. Sowieso wenn kein konkreter MOSFET Vorschlag damit verbunden 
ist.

[Stefan F. (Gast)]

Dein ACS712 hat steht da sicher nicht alleine in der Welt, sondern ist 
mir irgend etwas verbunden. Wenn du ihm wie geplant die GND Leitung 
unterbrichst, müssen alle I/O Leitungen die rein und raus gehen auf High 
Pegel liegen. Hast du das bedacht?

GND Unterbrechen ist meistens eine ganz dumme Idee. Unterbreche lieber 
die +5V, dazu brauchst du zwei Transistoren.

[User (Gast)]

Der Widerstand zwischen Gate und Source stellt sicher, dass der 
Transistor aus ist, wenn dein µC nicht versorgt ist.

Bei einem Mosfet musst du nach einem Logic-Level-MOSFET suchen, der bei 
3.3V schon gut durchsteuert.

https://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C3%9Cbersicht

[Wolfgang (Gast)]

Lucas B. schrieb:
> so gering wie möglich, das wäre der Idealfall.
Sicherlich geht da noch was. Lass dir einen speziellen, genau auf deine 
Aufgabe abgestimmten MOSFET von einem kompetenten Halbleiterhersteller 
entwickeln ;-)

Darf es SMD sein oder brauchst du unbedingt THT?

Lucas B. schrieb:
> Standartwerte
DIE bestimmt nicht.

[Lucas B. (lucas_b)]

Stefan ⛄ F. schrieb:
> dazu brauchst du zwei Transistoren.

okay, hast du einen anderen Vorschlag oder gar ein Bild einer Schaltung?

[No Y. (noy)]

2N7002 fertig...

[Wolfgang (Gast)]

Lucas B. schrieb:
> okay, hast du einen anderen Vorschlag oder gar ein Bild einer Schaltung?

Bevor du dir irgendwelche Gedanken um Details machst, verrate einfach 
mal, was das Ganze werden soll. Dem ACS712 an irgendeinem Pin das 
GND-Signal zu klauen, hört sich erstmal etwas nach Holzweg an.

[Wolfgang (Gast)]

No Y. schrieb:
> 2N7002 fertig...

Mit 3.3V V_GS bist du davon weit entfernt:
Lucas B. schrieb:
> Am Durchlasswiderstand des MOSFET sollte nur eine sehr geringe
> Spannung abfallen.

[Lucas B. (lucas_b)]

Wolfgang schrieb:
> Dem ACS712 an irgendeinem Pin das
> GND-Signal zu klauen, hört sich erstmal etwas nach Holzweg an.

wenn mein Mikrocontroller aufgrund eines externen Signals aus dem 
Tiefschlaf erwacht, soll er den ACS712 mit Spannung versorgen. Also der 
ACS712 soll schlafen, wenn der uC schläft.

[Wolfgang (Gast)]

Lucas B. schrieb:
> wenn mein Mikrocontroller aufgrund eines externen Signals aus dem
> Tiefschlaf erwacht, soll er den ACS712 mit Spannung versorgen.

Gewöhnlich ist es dann ratsam, allenfalls VCC zu schalten.

[Dietrich L. (dietrichl)]

Lucas B. schrieb:
> wenn mein Mikrocontroller aufgrund eines externen Signals aus dem
> Tiefschlaf erwacht, soll er den ACS712 mit Spannung versorgen. Also der
> ACS712 soll schlafen, wenn der uC schläft.

Die wichtigere Frage zu dem Abschalten von GND ist aber: Wohin geht der 
Signalausgang VIOUT des ACS712? Denn da könnte im abgeschalteten Zustand 
eventuell Spannung herauskommen.

[Georg M. (g_m)]

Lucas B. schrieb:
> Hat jemand einen Vorschlag welchen MOSFET ich verwenden soll? Und welche
> Schaltung?

High-Side Switch. Entweder einen fertigen finden, oder aus 2 MOSFETs 
selbst basteln.

[Lucas B. (lucas_b)]

bin bei meiner Suche auf einen was gestoßen.
Wäre das so möglich?

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Lucas B. schrieb:
> Wäre das so möglich?

Wenn dein Mega mit 3,3V versorgt wird, leitet der P-Kanal immer ein 
wenig, weil er dann ja mit 5V - 3,3V = 1,7V angesteuert wird. Besser so 
wie im Bildchen.
Ansteuern dann mit Port-High = MOSFet an.

[Lucas B. (lucas_b)]

Matthias S. schrieb:
> Wenn dein Mega mit 3,3V versorgt wird, leitet der P-Kanal immer ein
> wenig, weil er dann ja mit 5V - 3,3V = 1,7V angesteuert wird. Besser so
> wie im Bildchen.

Mein Mikrocontroller bekommt 5V Versorgungsspannung, der Ausgang hat 
3,3V und ich möchte 5V schalten

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Lucas B. schrieb:

> Mein Mikrocontroller bekommt 5V Versorgungsspannung, der Ausgang hat
> 3,3V und ich möchte 5V schalten

Genau. Wenn der Mega also auf 3,3V steht, liegen zwischen Gate und 
Source immer noch 1,7V. Die steuern den P-Kanal schon etwas durch und 
das möchtest du nicht. Der Tranistor löst das Problem.
Du wirst trotz allem für 5V immer noch einen Logiklevel P-Kanal 
brauchen.

[Roland F. (rhf)]

Stefan ⛄ F. schrieb:
> GND Unterbrechen ist meistens eine ganz dumme Idee. Unterbreche lieber
> die +5V, dazu brauchst du zwei Transistoren.

Es könnte auch sein, das er der zu messenden Last den GND weg schalten 
will, während der GND des ACS mit dem MC verbunden bleiben soll. Aber 
dazu müsste man den kompletten Schaltplan sehen.

rhf

[Lucas B. (lucas_b)]

Roland F. schrieb:
> Es könnte auch sein, das er der zu messenden Last den GND weg schalten
> will, während der GND des ACS mit dem MC verbunden bleiben soll. Aber
> dazu müsste man den kompletten Schaltplan sehen.
>
> rhf

nein, ich möchte lediglich den Sensor ausschalten. Die Last ist am 230V 
AC Netz.

[Roland F. (rhf)]

Hallo,
Lucas B. schrieb:
> nein, ich möchte lediglich den Sensor ausschalten. Die Last ist am 230V
> AC Netz.

Dann siehe:

Matthias S. schrieb:
> Besser so wie im Bildchen. Ansteuern dann mit
> Port-High = MOSFet an.

rhf

[Stefan F. (Gast)]

Lucas B. schrieb:
> hast du einen anderen Vorschlag oder gar ein Bild einer Schaltung?

Google hat noch viel mehr Bilder von Schaltungen. Aber ich möchte Dir 
nicht voreilig eine empfehlen, solange ich den Sinn der Aktion und die 
Rahmenbedingungen nicht kenne.

[Lucas B. (lucas_b)]

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Google hat noch viel mehr Bilder von Schaltungen. Aber ich möchte Dir
> nicht voreilig eine empfehlen, solange ich den Sinn der Aktion und die
> Rahmenbedingungen nicht kenne.

Mein ESP32 Mikrocontroller (Versorgungsspannung 5V und 3,3V als 
Ausgangsspannung an den IO's)schläft. Wenn er aufwacht soll er über eine 
MOSFET Schaltung einen ACS712 Sensor mit Spannung versorgen (5V). Der 
ACS712 liefert eine Spannung zwischen 0 und 5V.

Ich will dass mein ACS712 aus ist und keinen Strom ,,verbraucht'', bis 
man ihn mit dem ESP32 über die MOSFET-Schaltung mit Spannung versorgt. 
Sodass im Sleepmodus des ESP auch der Sensor ,,schläft''.

Anbei ein Foto meines Sensors:

[Dietrich L. (dietrichl)]

Lucas B. schrieb:
> nein, ich möchte lediglich den Sensor ausschalten. Die Last ist am 230V
> AC Netz.

Du meinst vermutlich den Strom, der durch den Eingang des ACS712 
fließt. Im Fall "Abschalten von GND des ACS712" ist aber die Anwort auf 
die Frage wichtig: wohin geht der Ausgang des ACS712.

Ansonsten zum Schalten von Vcc hat Matthias S. ja schon einen Schaltplan 
gezeichnet.

[Veit D. (devil-elec)]

Hallo,

such dir einen aus, manche davon haben auch RDSon für 1,8V spezifiert, 
alle mindestens 2,5V. Ob die alle noch erhältlich sind kann nicht sagen. 
Ansonsten hat Vishay eine gute Filtermöglichkeit auf ihrer Seite

N-Channel:
Si9926CDY
BSR802N
BSL205N
BSL806N
BSL202SN
BSL802SN
FDS6890A
Si7858BDP
SiR404DP
IRLH6224
IRLR6225
CSD16342Q5A

P-Channel:
IRF7304
TI TPS1110
IRF7410
Fairchild FDS6575
IRF7314
IRF7324
IRF7329
IRF7404
IRF7425
IRLML2244
IRLML6401
IRLML6402
FDS9933A
FDP4020, FDB4020
NDP6020P
IRLTS2242PbF
BSL207SP
IRF7410TRP
IRF7410G
IRF7420P
BSO203SP
BSO203P

[Lucas B. (lucas_b)]

Dietrich L. schrieb:
> Du meinst vermutlich den Strom, der durch den Eingang des ACS712
> fließt. Im Fall "Abschalten von GND des ACS712" ist aber die Anwort auf
> die Frage wichtig: wohin geht der Ausgang des ACS712.
>
> Ansonsten zum Schalten von Vcc hat Matthias S. ja schon einen Schaltplan
> gezeichnet.

Nein, ich möchte keinen Strom im AC-Kreis abschalten.

Ich will nur die Stromversorgung zum ACS712 untebrechen... Dass der 
nicht 24/7 Energie ,,verbraucht''.

[Lucas B. (lucas_b)]

Dietrich L. schrieb:
> wohin geht der Ausgang des ACS712

Auf einen Analogeingung des ESP32

[Achim S. (Gast)]

Lucas B. schrieb:
> Auf einen Analogeingung des ESP32

Verträgt der 5V (oder 4,3V)? Denn diese Spannung wird dein ACS712 
voraussichtlich ausgeben wenn du ihm den GND-Anschluss wegschaltest.

[Lucas B. (lucas_b)]

Achim S. schrieb:
> Verträgt der 5V (oder 4,3V)? Denn diese Spannung wird dein ACS712
> voraussichtlich ausgeben wenn du ihm den GND-Anschluss wegschaltest.

Nein, daher habe ich einen Spannungsteiler vorgeschaltet.

[Achim S. (Gast)]

Lucas B. schrieb:
> Nein, daher habe ich einen Spannungsteiler vorgeschaltet.

dann wird der weiter Strom verbrauchen: es liegen ständig knapp 5V vom 
(ausgeschalteten) ACS712 an ihm an.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Achim S. schrieb:
> Verträgt der 5V (oder 4,3V)? Denn diese Spannung wird dein ACS712
> voraussichtlich ausgeben wenn du ihm den GND-Anschluss wegschaltest.

Das ist doch schon geklärt, deswegen doch die Abschaltung der 5V und 
nicht im GND.

[Achim S. (Gast)]

Matthias S. schrieb:
> Das ist doch schon geklärt, deswegen doch die Abschaltung der 5V und
> nicht im GND.

Tja: ich hatte den Eindruck, dass es zwar schon mehrfach erklärt wurde, 
dass das eigentliche Problem beim Schalten von GND aber beim TO noch 
nicht wirklich angekommen war.

Wenn mein Eindruck falsch war, dann war mein Beitrag tatsächlich unnötig 
und ich bitte um Entschuldigung ;-)

[Michael B. (laberkopp)]

No Y. schrieb:
> 2N7002 fertig...

Selbst der TO hat schon festgestellt, daß er wohl einen MOSFET braucht, 
der mit 3.3V sicher durchschaltet.

Nicht erst mit 10V wie der 2N7002....
Traurig, wie du dich hier blamiert hast.

[Michael B. (laberkopp)]

Lucas B. schrieb:
> Ich will nur die Stromversorgung zum ACS712 untebrechen... Dass der
> nicht 24/7 Energie ,,verbraucht''.

Warum dann

Lucas B. schrieb:
> der 5V und maximal 100mA benötigt

Was ist mit deinem ACS712 passiert, dass der 100mA benötigt ? Meinst du 
er hat sein Datenblatt nicht gelesen ?

Und, nehmen wir an, dein uC misst die Ausgangsspannung des ACS712. Wie 
genau meinst du stimmt die noch, wenn im Masseanschluss ein Transistor 
sitzt ? Schliesslich ist die Sensorspannung ratiometrisch zur 
Versorgungsspannung. Und wie viel an Masse dann anliegt, misst du wohl 
nicht.

[Georg M. (g_m)]

Auf YouTube wird erklärt, wie man es richtig macht.

[Andreas B. (bitverdreher)]

Lucas B. schrieb:
> bin bei meiner Suche auf einen was gestoßen.
> Wäre das so möglich?

Genau so macht man das.

Matthias S. schrieb:
> Wenn dein Mega mit 3,3V versorgt wird, leitet der P-Kanal immer ein
> wenig, weil er dann ja mit 5V - 3,3V = 1,7V angesteuert wird.

Nein. der leitet, wenn Gate hier auf GND liegt. Man muß nur invers 
schalten, dann geht das so.

[Wolfgang (Gast)]

Michael B. schrieb:
> Nicht erst mit 10V wie der 2N7002....
Wo siehst du beim 2N7002 die Erfordernis für eine Ansteuerung mit 10V?
Bei einem Strom von 100mV lässt sich für U_GS von 5 bzw. 10V für U_DS 
typisch grob 0.22V vs. 0.18V aus Fig.1 im DS entnehmen. Für 3.3V ist der 
in der Tat nicht so pralle, aber schon mit 5V lässt sich da gut etwas 
mit anfangen - weit weg von deinen 10V.

[No Y. (noy)]

Nicht pralle für 3.3V ist genehmigt. Für das meißte reicht der aber aus 
selbst mit 3.3V am Gate...

[Wolfgang (Gast)]

Georg M. schrieb:
> youtube_JOdcWmyKMQs.jpg
> Auf YouTube wird erklärt, wie man es richtig macht.
Ein derartiges Anschließen von mehrdrähtigen Leitungen in einer 
Schraubklemme ist von richtig noch ein bisschen entfernt.
Wenn DAS Herr VDE sieht ...

[Gerald K. (geku)]

Ich würde den ZXM61N02F nehmen.
Mouser, Conrad

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Andreas B. schrieb:
> Matthias S. schrieb:
>> Wenn dein Mega mit 3,3V versorgt wird, leitet der P-Kanal immer ein
>> wenig, weil er dann ja mit 5V - 3,3V = 1,7V angesteuert wird.
>
> Nein. der leitet, wenn Gate hier auf GND liegt. Man muß nur invers
> schalten, dann geht das so.

Um es auch dem letzten hier nochmal zu erklären :-(
Die Schaltung, die der TE hier gezeichnet hat:
Beitrag "Re: richtiger n-Kanal MOSFET, 3,3V soll 5V und 100mA schalten"

hat natürlich das von mir beschriebene Problem. Selbst wenn der MC 3,3V 
am Pin liefert, um den P-Kanaler auszuschalten, sieht dieser weiterhin 
1,7V zwischen Gate und Source. Nun verstanden?

[Lucas B. (lucas_b)]

Michael B. schrieb:
> Was ist mit deinem ACS712 passiert, dass der 100mA benötigt ? Meinst du
> er hat sein Datenblatt nicht gelesen ?

Das war lediglich eine Obergrenze die ich mir gesetzt habe. Mir ist 
bewusst, dass es sich um ca 10 mA handeln... aber darum geht es ja 
gerade nicht.



Ich habe bei LT Spize mal simuliert, siehe BILD!

Meine U_GS ist jetzt bei ca. 5V wenn der Mikrocontroller 3,3V ausgibt.
Muss ich mir einen MOSFET suchen mit U_GS,TH = 5V ??? Oder können 
MOSFETs mit U_GS,TH=ca. 1V die 5V auch ab?

[Lucas B. (lucas_b)]

uupps... HIER das LT-Spice Bild:

[No Y. (noy)]

Du musst einen nehmen mit vgs th kleiner 5V...

Umso kleiner umso besser (aber ggf. unnötig / teurer)

Ich kenne keinen Mosfet der nicht 5V an vgs verträgt meißtens ist max. 
10V/20V..

[No Y. (noy)]

Nimm für q1 den 2n7002 und für den p Mosfet nen irlml oder bss84 oder so 
wird dafür ausreichen...

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Lucas B. schrieb:
> Muss ich mir einen MOSFET suchen mit U_GS,TH = 5V ???

Nein, sondern mit deutlicher geringerer Ugs_th. Diese Schwellspannung 
ist nämlich für einen sehr geringen Strom Ids spezifiziert, meist nur 
250µA. Um den MOSFet voll durchzusteuern, ist deutlich mehr Spannung 
erforderlich. Also besser eine Ugs_th von 1,5V - 2,5V anpeilen. Dann 
wird der MOSFet bei 5V gut leiten.

[No Y. (noy)]

R1 kann weg ..

[Lucas B. (lucas_b)]

No Y. schrieb:
> Du musst einen nehmen mit vgs th kleiner 5V...
>
> Umso kleiner umso besser (aber ggf. unnötig / teurer)
>
> Ich kenne keinen Mosfet der nicht 5V an vgs verträgt meißtens ist max.
> 10V/20V..

OK perfekt, danke! Jetzt komme ich der Sache doch schnon näher.
Was haltet ihr von dem? (ANHANG PDF)

Andere beliebte/günstige Vorschläge?

Danke :-)

[No Y. (noy)]

4.5A Pmosfet??

Für 10mA Versorgungsstrom???

[Jörg R. (solar77)]

Der TO sollte sich bei der Auswahl des Mosfet an den spezifizierten 
Angaben für den Rds(on) halten. Den Vgs(th) als Anhaltspunkt zu nehmen 
ist ungünstig. Rds(on) sollte klein und stabil sein. Der ASC712 benötigt 
eine stabile Versorgungsspannung. Der Ausgangswert liegt auf Vcc/2. Eine 
Schwankung der Versorgungsspannung hat direkten Einfluss auf das 
Messergebnis, und damit auf die Messgenauigkeit.

Der 2N7002 ist ein denkbar schlechter Kandidat.

[Lucas B. (lucas_b)]

No Y. schrieb:
> Nimm für q1 den 2n7002 und für den p Mosfet nen irlml oder bss84
> oder so
> wird dafür ausreichen...

Danke, werde ich nehmen.

[Lucas B. (lucas_b)]

Jörg R. schrieb:
> Der 2N7002 ist ein denkbar schlechter Kandidat.

Lucas B. schrieb:
> Nimm für q1 den 2n7002 und für den p Mosfet nen irlml oder bss84

Okay. Der BSS84 klingt aber vernünftig oder?

[Georg M. (g_m)]

"High-Side Switch" war doch der richtige Begriff, oder?

Ich frage nur, weil irgendein Kobold das negativ bewertet hat.

[Jörg R. (solar77)]

Lucas B. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Der 2N7002 ist ein denkbar schlechter Kandidat.
>
> Lucas B. schrieb:
>> Nimm für q1 den 2n7002 und für den p Mosfet nen irlml oder bss84
>
> Okay. Der BSS84 klingt aber vernünftig oder?

Nein, die Angaben für Rds(on) liegen im Ohm-Bereich. Für deine Anwendung 
würde ich einen Mosfet wählen wo der Wert im 10mR (0,0xx) Bereich liegt.

Ich würde auch prüfen ob Du wirklich High-Side schalten musst. Ansonsten 
würde ich einen N-Channel wie den IRLML2502 (SMD) oder IRF3708 (THT) 
verwenden.

[Wolfgang (Gast)]

Lucas B. schrieb:
> Ich habe bei LT Spize mal simuliert, siehe BILD!

Du solltest den FET nicht verdreht anschließen.

Jörg R. schrieb:
> Für deine Anwendung würde ich einen Mosfet wählen wo der Wert
> im 10mR (0,0xx) Bereich liegt.
Ja klar. Meinst du 10mΩ?
Das ist doch keine 10A-Verbraucher. Es geht um 10mA.

[Lucas B. (lucas_b)]

Was haltet ihr von dem?

[Jörg R. (solar77)]

Lucas B. schrieb:
> Was haltet ihr von dem?

Ja.

Wolfgang schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Für deine Anwendung würde ich einen Mosfet wählen wo der Wert
>> im 10mR (0,0xx) Bereich liegt.
> Ja klar. Meinst du 10mΩ?

Ja. Ich hätte auch 0R01 schreiben können.

> Das ist doch keine 10A-Verbraucher. Es geht um 10mA.

Der Strom ist nebensächlich. Der ASC benötigt eine stabile Spannung die 
nicht schwankt. Sonst liefert der ASC auch schwankende Spannungen am 
Ausgang.

[Manfred (Gast)]

Lucas B. schrieb:
> Was haltet ihr von dem? (ANHANG PDF)
Nach den Eckdaten bestens geeignet.
R DS(ON) = 48 mΩ @ V GS = –4.5 V
R DS(ON) = 65 mΩ @ V GS = –2.5 V

No Y. schrieb:
> Nimm für q1 den 2n7002 und für den p Mosfet
> nen irlml oder bss84 oder so wird dafür ausreichen...

Ein selten dämlicher Vorschlag.
Der 2N7002 spezifiziert für 3,3V keinen RDSon.
Ich sehe garnicht, wieso überhaupt ein N-FET benötigt wird - die 
Ansteuerung des High-Side P-FET kann jeder beliebige NPN.

Der BSS84 ist mit 10 Ohm unnötig hochohmig.

Lucas B. schrieb:
> Der BSS84 klingt aber vernünftig oder?

Gefällt mir nicht, aber da war Jörg schneller:
Jörg R. schrieb:
> Nein, die Angaben für Rds(on) liegen im Ohm-Bereich.

[No Y. (noy)]

Er schließt den Sensor über Stiftleisten an und hat wohl 
Blockkondensatoren am Eingang.. da geht auch Mosfet im Ohm Bereich ..

[Jörg R. (solar77)]

No Y. schrieb:
> Er schließt den Sensor über Stiftleisten an und hat wohl
> Blockkondensatoren am Eingang.. da geht auch Mosfet im Ohm Bereich ..

Nein, ein schlechter Rat.

[Stefan F. (Gast)]

No Y. schrieb:
> Er schließt den Sensor über Stiftleisten an und hat wohl
> Blockkondensatoren am Eingang..

Ich bin gespannt, welche Problem er als nächstes meldet. Vermutlich: 
Hilfe mein Mikrocontroller stürzt immer genau dann ab, wenn der 
Stromsensor eingeschaltet wird.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Hilfe mein Mikrocontroller stürzt immer genau dann ab, wenn der
> Stromsensor eingeschaltet wird.

Man sollte den Löwenanteil der Abblockung sicher vor dem MOSFet 
unterbringen, aber z.B. 100nF direkt am Sensor sollten schon klappen. In 
Verbindung mit dem Rds des MOSFet wirds da nicht zu fatalen Strompeaks 
kommen.

[Manfred (Gast)]

No Y. schrieb:
> da geht auch Mosfet im Ohm Bereich ..

Man muß nicht mit Gewalt eine ungeschickte Bauteilewahl treffen.

Jörg R. schrieb:
> Der Strom ist nebensächlich. Der ASC benötigt eine stabile Spannung die
> nicht schwankt. Sonst liefert der ASC auch schwankende Spannungen am
> Ausgang.

Der ACS712 ändert abhängig von der Versorgungsspannung seine Steilheit.
Das hat Matthias Busse vor Jahren mal ausgemessen: 
http://shelvin.de/den-acs-712-5a-strom-sensor-am-arduino-auslesen/

Ich weiß nicht, ob er eine stabile Stromaufnahme hat. Eigentlich auch 
egal, P-FETs um 40 Milliohm sind klaglos zu bekommen, damit ist man weit 
weg meßbarer Auswirkungen.

Ich würde einen NDP6020P einbauen, 24A im TO-220, weil ich welche habe. 
Ansteuern würde ich ihn mit einem ZTX312, die Dinger werden einfach 
nicht weniger.

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Ich bin gespannt, welche Problem er als nächstes meldet. Vermutlich:
> Hilfe mein Mikrocontroller stürzt immer genau dann ab, wenn der
> Stromsensor eingeschaltet wird.

Nun mal nicht so negativ, die paar mA sind doch unkritisch.

[Jörg R. (solar77)]

No Y. schrieb:
> Du musst einen nehmen mit vgs th kleiner 5V...
>
> Umso kleiner umso besser

Vgs(th) ist der Wert ab der ein Mosfet anfängt zu leiten, bzw. unter dem 
er sperrt. Ihn für den Schalterbetrieb, und das macht der TO, zu 
verwenden ist schlichtweg Unsinn.

Genau für die Ansteuerung durch uC gibt es LL-Mosfet, mit spezifizierten 
Rds(on) Werten. Die entnimmt man aus der Tabelle, nicht aus einem 
Diagramm.

[Gerald K. (geku)]

Am besten sieht man sich die Id(Ugs) Kurve im Datenblatt an.

[Andreas B. (bitverdreher)]

Matthias S. schrieb:
> hat natürlich das von mir beschriebene Problem. Selbst wenn der MC 3,3V
> am Pin liefert, um den P-Kanaler auszuschalten, sieht dieser weiterhin
> 1,7V zwischen Gate und Source. Nun verstanden?

Stimmt. Hatte die 5V nicht mehr auf den Schirm. Ich mache das immer so, 
aber halt mit 3.3V.

[Jörg R. (solar77)]

Manfred schrieb:
> Lucas B. schrieb:
>> Was haltet ihr von dem? (ANHANG PDF)
> Nach den Eckdaten bestens geeignet.
> R DS(ON) = 48 mΩ @ V GS = –4.5 V
> R DS(ON) = 65 mΩ @ V GS = –2.5 V

Ja, den oder auch den:

Lucas B. schrieb:
> Was haltet ihr von dem?

https://www.mikrocontroller.net/attachment/454847/P-MOSFETsi3445dv.pdf

Wenn High-Side geschaltet werden soll würde ich den Vorschlag von 
Matthias S. umsetzen:

Matthias S. schrieb:
> Besser so wie im Bildchen.

https://www.mikrocontroller.net/attachment/454787/P_Channel_MC_Switching.png

Wenn Low-Side geschaltet werden kann würde ich z.B. einen IRLML2502 
nehmen.

[Wolfgang (Gast)]

Jörg R. schrieb:
> Genau für die Ansteuerung durch uC gibt es LL-Mosfet, mit spezifizierten
> Rds(on) Werten. Die entnimmt man aus der Tabelle, nicht aus einem
> Diagramm.

Was meinst du wohl, wie sich die Werte in Diagramm und Tabelle 
unterscheiden?
Der R_DS(on) ist nichts anderes, als die (garantierte) Steigung der 
Kurven im steilen Bereich des V_DS-I_D-Diagramms - kennst du bestimmt. 
Nur bietet das Diagramm den kleinen Vorteil, dass man ihm auch 
R_DS(on)-Werte für niediger U_GS als bei dem oft genug nur einen Wert 
für U_GS in der Tabelle entnehmen kann.

Hinzu kommt noch, dass einen der R_DS(on) meist eigentlich gar nicht 
interessiert. Gewöhnlich kennt man seinen maximalen Strom und möchte 
dazu den Spannungsabfall wissen - der Umweg über den R_DS(on) ist oft 
nur lästig.

[Stefan F. (Gast)]

Manfred schrieb:
> Nun mal nicht so negativ, die paar mA sind doch unkritisch.

Ich glaube, du hast den Knackpunkt nicht verstanden. Wie viel mA nimmt 
wohl der unbekannte Abblock-Kondensator des Sensor-Moduls beim 
Einschalten auf, wenn der Schalt-Transistor nur wenige Milliohm hat?

Da muss man doch erst einmal von annähernd unendlich viel Strom 
ausgehen, solange man es nicht berechnen oder messen kann, richtig? Ich 
möchte nur an zahlreiche ähnliche Problemberichte mit SD Karten und 
diversen Funkmodulen erinnern.

[Stefan F. (Gast)]

Matthias S. schrieb:
> Man sollte den Löwenanteil der Abblockung sicher vor dem MOSFet
> unterbringen

Ja, sollte so sein. Ist aber offenbar nicht der Fall, weil der TO 
darüber noch gar nicht nachgedacht hat.

[No Y. (noy)]

Bss84 hat ca. 10 Ohm bei -5V Vgs das sind bei 10mA 100mV Spannungsfall 
max. Jetzt noch Abblockkondensator (100nF + 1 oder 10uF) am Sensor dran 
(was auf dem China platinchen drauf ist weiß nur der Chinese...). Und 
ich denke sein wahrscheinlich Schaltregler ChinaModul platinchen oder 
"5V" USB ist garantiert nicht so super sauber.. Da werden die max 100mV 
kaum auffallen. Funktionieren wird's...
Und der RDS on bei 3.3V vom 2N7002 gegenüber 2.2k oder mehr pullup am 
Pmos Gate ist auch vernachlässigbar...


Er kann auch bei TI einen TPS... Nehmen die haben dann soft start und 
ggf. Rückspannungssicher oder active discharge... Aber ist 
wahrscheinlich überflüssig..

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Wolfgang schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Genau für die Ansteuerung durch uC gibt es LL-Mosfet, mit spezifizierten
>> Rds(on) Werten. Die entnimmt man aus der Tabelle, nicht aus einem
>> Diagramm.
>
> Was meinst du wohl, wie sich die Werte in Diagramm und Tabelle
> unterscheiden?

Es wurde bestimmt schon hundertmal geschrieben. Aber nicht in diesem 
Thread, deswegen schreibe ich es extra für dich nochmal. Ich schreibe 
langsam, umd mit Pausen, damit du auch mitkommst.

Ein Diagramm mit einer Linie zeigt das Verhalten eines typischen 
Exemplars. Sozusagen der Mittelwert über eine große Menge Bauelemente. 
Man kann auch sagen, daß ca. die Hälfte aller Bauelemente auf der 
"günstigen" Seite der Kurve liegt und die andere Hälfte auf der 
"ungünstigen". Man weiß aber nicht, aus welcher Hälfte das eigene 
Bauelement stammt.

Eine Tabelle hingegen nennt die garantierten Mindestwerte. Praktisch 
alle Bauelemente werden besser sein. Deswegen kann man sich auf diese 
Werte auch verlassen.

In seltenen Fällen enthält das Diagramm nicht nur eine Linie, sondern 
ein Band, das den Streuungsbereich darstellt. Wenn man das hat, ist so 
ein Diagramm natürlich prima. Hat man aber eben kaum einmal.

[Manfred (Gast)]

Stefan ⛄ F. schrieb:
>> Nun mal nicht so negativ, die paar mA sind doch unkritisch.
>
> Ich glaube, du hast den Knackpunkt nicht verstanden. Wie viel mA nimmt
> wohl der unbekannte Abblock-Kondensator des Sensor-Moduls beim
> Einschalten auf, wenn der Schalt-Transistor nur wenige Milliohm hat?
>
> Da muss man doch erst einmal von annähernd unendlich viel Strom
> ausgehen, solange man es nicht berechnen oder messen kann, richtig?

Das ist richtig. Was ich auf meinem Chinamodul sehe, dürfte 100nF haben, 
wie im Datenblatt des ACS 712 dargestellt. Wenn mir die einen Reset 
bescheren, habe ich in der Versorgung etwas falsch gemacht.

> Ich möchte nur an zahlreiche ähnliche Problemberichte
> mit SD Karten und diversen Funkmodulen erinnern.

Bei meinen Aufbauten passiert nichts, vielleicht nur deshalb, weil ich 
über viele Jahre das notwendige Gefühl für den Aufbau der Versorgungen 
bekommen habe.

No Y. schrieb:
> Und der RDS on bei 3.3V vom 2N7002 gegenüber 2.2k
> oder mehr pullup am Pmos Gate ist auch vernachlässigbar...

Du bist eine verfluchte Nervensäge und verteidigst einen Aufbau, der 
sich außerhalb der garantierten Werte des Transistors bewegt.

[Hans Peter (Gast)]

Wenn es ein SMD sein darf:
Meine erste Wahl wäre ein IRLML2244 (P-Kanal).
Wegen der Spannungsdifferenz (5 zu 3,3 Volt) würde ich zwischen Gate und 
µC-Ausgang mindestens 2 Dioden schalten. Das Gate muss zur Source einen 
Widerstand erhalten.
Lo heißt hier "einschalten". Du musst so viele Dioden einbauen, dass bei 
Hi die Gate-Source-Spannung unter 0,5 Volt liegt, sonst sperrt der 
MOSFET nicht richtig. Saug' Dir das Datenblatt, z.B. bei reichelt.
Versuch's mal.
Diese kleinen SMDs sind wesentlich besser in ihren Werten als 
bedrahtete Typen.
Ich nehme so einen MOSFET als Schalter für den Antriebsmotor in einem 
Faller-Car-Auto.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Hans Peter schrieb:
> Wegen der Spannungsdifferenz (5 zu 3,3 Volt) würde ich zwischen Gate und
> µC-Ausgang mindestens 2 Dioden schalten.

Bei solchen Konstrukten darf man allerdings nicht vergessen:

1. Die Nummer funktioniert dann wirklich nur mit stabilen 5 Volt an der 
Source und stabilen 3,3V am MC Pin.
2. Der MOSFet bekommt nur wenig Ugs und wird somit mehr an der Kippe 
betrieben als mit der einfachen Transistorschaltung von oben.
Beitrag "Re: richtiger n-Kanal MOSFET, 3,3V soll 5V und 100mA schalten"

Bauteile sparts auch nicht, man gewinnt also nichts und muss noch Dioden 
ausmessen.

[Jörg R. (solar77)]

Matthias S. schrieb:
> 2. Der MOSFet bekommt nur wenig Ugs und wird somit mehr an der Kippe
> betrieben als mit der einfachen Transistorschaltung von oben.
> Beitrag "Re: richtiger n-Kanal MOSFET, 3,3V soll 5V und 100mA schalten"
>
> Bauteile sparts auch nicht, man gewinnt also nichts und muss noch Dioden
> ausmessen.

Sehe ich auch so. Deine Schaltung mit einem der vom TO verlinkten
P-Channel Mosfets...und gut ist.


Wolfgang schrieb:
> Hinzu kommt noch, dass einen der R_DS(on) meist eigentlich gar nicht
> interessiert. Gewöhnlich kennt man seinen maximalen Strom und möchte
> dazu den Spannungsabfall wissen - der Umweg über den R_DS(on) ist oft
> nur lästig.

Doch, der Rds(on) ist schon wichtig. Lästig ist der „Umweg“ über ihn 
auch nicht, wenn man den Wert aus der Tabelle nimmt. Merkwürdig dass 
hier in letzter Zeit (auch in anderen Threads) gerade bei LL-Mosfets so 
sehr auf Vgs(th) und die Diagramme beharrt wird. Ich könnte es noch 
verstehen wenn es keine LL geben würde, aber die Auswahl ist doch da.

@TO
Bist Du noch dabei?? Eigentlich ist dein Problem gelöst.

[Jörg R. (solar77)]

Jörg R. schrieb:
> Merkwürdig dass
> hier in letzter Zeit (auch in anderen Threads) gerade bei LL-Mosfets so
> sehr auf Vgs(th) und die Diagramme beharrt wird.

Ugs fehlte noch in in meinem Kommentar...

[Lucas B. (lucas_b)]

Ja, bin noch dabei und habe jetzt eine finale Lösung entwickelt. Teile 
bestellt und nächste Woche wird ausprobiert. Danke für die Kommentare 
und den Support.

Siehe ANHANG

[Wolfgang (Gast)]

Axel S. schrieb:
> Man weiß aber nicht, aus welcher Hälfte das eigene
> Bauelement stammt.
Man kann aber der besagten Tabelle entnehmen, wie groß der Unterschied 
zwischen garantiertem und typischen Wert ist und damit sehr gut 
abschätzen, wie weit man sich beim Ablesen aus den Kurven auf die 
sichere Seite legen muss.

[Harald (Gast)]

Wenn Du was etwas Besseres (niederohmiger) als den BSS84 verwenden 
möchtest: IRLML6401, verbreiteter Typ, auch bei Reichelt. Ansonsten 
sieht das richtig aus.

[Wolfgang (Gast)]

Lucas B. schrieb:
> Teile bestellt und nächste Woche wird ausprobiert.
Bei R2 solltest du prüfen, ob deine Bastelkiste nicht trotzdem einen 
kleineren Wert her gibt, sonst schaltet das Ding arg langsam ab.
Bei deinem Strom mag das unkritisch sein, hat aber keinen Stil ;-)

[Harald (Gast)]

Harald schrieb:
> Wenn Du was etwas Besseres (niederohmiger) als den BSS84 verwenden
> möchtest:

Sehe gerade, ihr habt schon heilige Schlachten um den Typ geführt, also 
will ich mal nichts gesagt haben. Bevor sich wieder ein Shitstorm 
ergießt.

[Lucas B. (lucas_b)]

Wolfgang schrieb:
> sonst schaltet das Ding arg langsam ab.
> Bei deinem Strom mag das unkritisch sein, hat aber keinen Stil ;-)

Abschaltzeit ist hier unkritisch bzw. nicht wichtig.
Dafür geringere Stromaufnahme...

[Joachim B. (jar)]

Lucas B. schrieb:
> Ich habe an eine einfache Schaltung gedacht, wie sie auf dem Bild zu
> sehen ist mit einem n-Kanal MOSFET? Benötige ich zusätzlich Widerstände?

BS170 und zum Gate einen 330 Ohm, sollte locker klappen
https://www.onsemi.com/pub/Collateral/BS170-D.PDF

Lucas B. schrieb:
> maximal 100mA

gibt wirklich nur im schlechtesten Fall 500mV

[Hans Peter (Gast)]

Leider (oder auch nicht) bin ich Minimalist.
In meiner Schaltung weiter oben habe ich mit Absicht den 
Spannungswandler von 5 auf 3,3 Volt mit eingezeichnet. Es darf nämlich 
nicht die 3,3 Volt abgeschaltet werden, wobei die 5 Volt noch anstehen. 
Dann wird der µC über die interne Freilaufdiode am Port aus den 5 Volt 
eingespeist, was ungeahnte Effekte zur Folge hätte.
Natürlich gehe ich davon aus, dass die Spannungen stabil sind; sonst 
hätte in der "Aufgabenstellung" etwas darüber gestanden.
Ich habe die Dioden (doch eher 3 als 2) vorgeschlagen, weil damit der 
Spannungshub von ca. 3 Volt vom µC direkt auf das Gate übertragen wird. 
Bei Widerständen ist das ja nicht der Fall.
Da Uthr des MOSFET bei ca. 0,6 Volt liegt, ist ein sicheres Schalten 
gewährleistet.
Ein längeres Verweilen im Analog-Zustand um Uthr herum ist, wie schon 
geagt wurde, vom Übel, da dann der FET evtl. zu warm wird. Also schnell 
schalten!

[Hans Peter (Gast)]

Oh, vergessen:
Der Strom über den Gate-Widerstand in den Port des µC muss natürlich 
wesentlich kleiner sein als der Ruhestrom des µC. Sonst gibt's Ärger.

[Joachim B. (jar)]

Hans Peter schrieb:
> Der Strom über den Gate-Widerstand in den Port des µC muss natürlich
> wesentlich kleiner sein als der Ruhestrom des µC

dann sorge dafür das das Gate NIE durchbrennt und der Transistor NIE 
schaltet. (OMG)


die verlustlose Schalterei wurde noch nicht erfunden!

[Jörg R. (solar77)]

Lucas B. schrieb:
> Ja, bin noch dabei und habe jetzt eine finale Lösung entwickelt.
> Teile
> bestellt und nächste Woche wird ausprobiert. Danke für die Kommentare
> und den Support.
>
> Siehe ANHANG

Ich verstehe die Entscheidung für den BSS84 nicht? Du hast doch selbst 2 
deutlich bessere Mosfets gepostet.

[Jörg R. (solar77)]

Lucas B. schrieb:
> Ja, bin noch dabei und habe jetzt eine finale Lösung entwickelt.
> Teile
> bestellt und nächste Woche wird ausprobiert. Danke für die Kommentare
> und den Support.
>
> Siehe ANHANG

Ich verstehe die Entscheidung für den BSS84 nicht? Du hast doch selbst 2 
deutlich bessere Mosfets gepostet.


Hans Peter schrieb:
> In meiner Schaltung weiter oben habe ich...

Die Schaltung ist schon ein wenig Murks.

[Joachim B. (jar)]

Jörg R. schrieb:
> Die Schaltung ist schon ein wenig Murks.

nett ausgedrückt, ist ein UNIFET kein N-Kanal, kein P-Kanal :)
Bodydiode denken wir uns :)

[Lucas B. (lucas_b)]

Jörg R. schrieb:
> Ich verstehe die Entscheidung für den BSS84 nicht? Du hast doch selbst
> 2
> deutlich bessere Mosfets gepostet.

WESENTLICH teurer und I_D sehr überdimensioniert. Ich versuche es jetzt 
einfach mal mit BSS84 und schaue weiter.. im Notfall habe ich ja jetzt 
zwei Alternativen :-)