Hallo zusammen,
ich möchte ein RGB LED-Band über einen Mikrocontroller (ESP8266-12E)
über Wifi ansteuern können, sprich Farbe und Helligkeit über PWM
regulieren. Das verwendete Netzteil liefert 12V, 2A. Über alle LEDs
einer Farbe fließen entlang der gesamten Länge von 2m 0,55 A. Wegen des
"hohen" Stroms glaube ich keine Transistoren benutzen zu können und
wollte deswegen MOSFETs benutzen.
Das Problem ist, dass ich mich schwer tue passende zu finden. Der ESP
hat auf den Pins eine Ausgangsspannung von gerade mal ~750mV. Wenn ich
bei mouser nach MOSFETs mit den benötigten Spezifikationen suche bekomme
ich nur noch ein Ergebnis: RZF013P01. Ich bin mir unsicher, ob ich etwas
übersehe, oder dies wirklich meine einzige Möglichkeit ist.
Eine andere Idee wäre die Ausgangsspannung vom ESP aufwärts zu wandeln,
um V_GSth anheben zu können, da müsste ich dann nochmal lesen.
Was ist Eure Meinung dazu, oder kennt ihr vielleicht einfach MOSFETs,
oder sogar Transistoren die ich benutzen könnte.
Vielen Dank im Vorraus
WiFiPhoton schrieb:> Der ESP> hat auf den Pins eine Ausgangsspannung von gerade mal ~750mV.
Sicher nicht, der läuft mit etwa 3V, und das ist auch der Pegel an den
GPIO Pins.
Und brauchst du wirklich p-MOSFETs? Haben die LED-Streifen denn wirklich
gemeinsame Kathode? Oder doch, wie üblich, gemeinsame Anode?
hinz schrieb:> Sicher nicht
Das ist das was ich mit meinem günstigen Multimeter gemessen habe.
Ich wollte ursprünglich faul sein, und hab mir bereits "passende"
MOSFETs (IRLZ34N) aus einem anderen Beitrag rausgesucht, die bekommt der
ESP allerdings nicht geschaltet (laut Datenblatt eine Threshold-Spannung
von 1-2V ). Erst wenn ich an das Gate 5V angelegt habe, war der MOSFET
komplett offen, mit 3.3V nur ein bisschen und mit dem eigentlichen PIN
konstant geschlossen. Kommt mir jetzt gerade auch sehr komisch vor.
Probehalber hab ich auch noch eine einzelne LED mit Transistor
geschaltet, um zu gucken, ob der PIN nicht tot ist.
Entschuligung, jetzt wird's stümperhaft. Spielt es zum testen eine Rolle
ob zwischen Drain und Source schon die vollen 12V anliegen, oder sollte
meine "Testschaltung" mit 3.3 V genauso funktionieren?
hinz schrieb:> Und brauchst du wirklich p-MOSFETs
Dazu kann ich nichts sagen, dafür bin ich ncht bewandt genu, aber die
LEDs teilen sich eine Anode.
WiFiPhoton schrieb:> Der ESP> hat auf den Pins eine Ausgangsspannung von gerade mal ~750mV
Ich muss mich selbst sogar noch nach unten korrigieren, es sind bloß
175mV
WiFiPhoton schrieb:> Kommt mir jetzt gerade auch sehr komisch vor.
Die P-Mosfets mit Source an +5V schliessen nicht richtig, wenn sie nur
mit 3,3 Volt angesteuert werden.
Jetzt ist ein Schaltplan hilfreich.
hinz schrieb:> Und du wirst bei der Messung die GPIO nur falsch konfiguriert haben.
Jap, da hast du Recht. Ich hab einfach einen Pin gemessen den ich gar
nicht ansteuere. Auf dem richtigen kommen dann auch die ganzen 3.3V.
Ich glaube ich muss hier noch ein Missverständnis aus dem wegräumen. Ich
hab bei menier Suche bei mouser die Channel einfach gar nicht bedacht,
deswegen ist es zufällig ein p-Channel geworden. Die IRLZ34N die ich
hier schon habe sind ja n-channel. Und nachdem ich den richtigen Pin auf
das Gate gelegt habe funktioniert es auch wie geplant. Zwar blieb die
einzelne LED etwas dunkel mit den 5V, was mir auch noch unerklärt ist,
aber als ich dann mal die grünen LEDs vom Band mit den vollen 12V
angeschlossen habe funktioniert alles wie gewollt. Es war echt einfach
der falsche Pin den ich in meiner Frustration benutzt habe.
Ich entschuldige mich dafür Eure Zeit gestohlen zu habe, und danke für
euren Input.
Für alle die auf dieses Thema stoßen weil sie ein ähnliches Projekt
haben: Mit meinen Spezifikationen funktionieren die IRLZ34N wie geplant.
WiFiPhoton schrieb:> Mit meinen Spezifikationen funktionieren die IRLZ34N wie geplant.
Da hast du einfach Glück, andere IRLZ34N werden das nämlich nicht tun.
hinz schrieb:> WiFiPhoton schrieb:>> Mit meinen Spezifikationen funktionieren die IRLZ34N wie geplant.>> Da hast du einfach Glück, andere IRLZ34N werden das nämlich nicht tun.
Richtig.
WiFiPhoton schrieb:> die bekommt der> ESP allerdings nicht geschaltet (laut Datenblatt eine Threshold-Spannung> von 1-2V ).
Die Threshold-Spannung Vgs(th) hat für dich überhaupt keine Relevanz.
Der Wert sagt aus ab welcher Spannung Ugs der Transistor anfängt zu
leiten, bzw. unter der er sperrt. Leiten heißt es fängt im uA-Bereich
an.
Nimm einen IRF3708.
hinz schrieb:> Da hast du einfach Glück, andere IRLZ34N werden das nämlich nicht tun.
Könntest du das weiter ausführen?
Jörg R. schrieb:> Die Threshold-Spannung Vgs(th) hat für dich überhaupt keine Relevanz.
Ich weiß was die Threshold Spannung aussagt, ich dachte ursprünglich der
ESP würde dese gar nicht erreichen, deswegen habe ich sie angegeben.
WiFiPhoton schrieb:> Ich weiß was die Threshold Spannung aussagt,
Wenn Du das wüsstest, hättest Du sie garnicht erst benannt:
Jörg R. schrieb:> Die Threshold-Spannung Vgs(th) hat für dich überhaupt keine Relevanz.
WiFiPhoton schrieb:> Jörg R. schrieb:>> Die Threshold-Spannung Vgs(th) hat für dich überhaupt keine Relevanz.>> Ich weiß was die Threshold Spannung aussagt, ich dachte ursprünglich der> ESP würde dese gar nicht erreichen, deswegen habe ich sie angegeben.
Das habe ich hieraus anders interpretiert:
WiFiPhoton schrieb:> Eine andere Idee wäre die Ausgangsspannung vom ESP aufwärts zu wandeln,> um V_GSth anheben zu können, da müsste ich dann nochmal lesen.WiFiPhoton schrieb:> hinz schrieb:>> Da hast du einfach Glück, andere IRLZ34N werden das nämlich nicht tun.>> Könntest du das weiter ausführen?
Die Transistoren haben Exemplarstreuungen. Es kann daher sein dass der
eine IRLZ34N bei 3V Ugs bereits gut leitet, ein anderer vielleicht
nicht.
Auch wenn jetzt wieder eine Diskussion losbricht würde ich für den
Schaltbetrieb immer die spezifizierten Werte für Rds(on) aus der Tabelle
nehmen, nicht die Werte aus den Diagrammen. Und nach der Tabelle
benötigt ein IRLZ34N 4V Ugs um garantierte Werte zu erreichen. Der
Mosfet ist aus meiner Sicht für Dich daher ungeeignet. Daher der Tipp
mit dem IRF3708, der benötigt 2,8V Ugs.
Danke dir für die weitere Erklärung.
Der Teil mit der Threshold Spannung bezog sich auf die Suche nach einem
MOSFET, ich hatte das Gefühl es gebe mehr Auswahl an MOSFETs mit einer
höheren V_GSth. Deswegen die Idee die Ausgangsspannung zu erhöhen.
Ich überlege mir gerade ein Relais zu besorgen, um das Lichtband
vernünftig ausschalten zu können (bei geschlossenen Transistoren
leuchten rot und blau noch schwach) in dem Zusammenhang werde ich dann
mal nach den von dir vorgeschlagenen gucken.
WiFiPhoton schrieb:> Der Teil mit der Threshold Spannung bezog sich auf die Suche nach einem> MOSFET, ich hatte das Gefühl es gebe mehr Auswahl an MOSFETs mit einer> höheren V_GSth. Deswegen die Idee die Ausgangsspannung zu erhöhen.
Was kommt denn aus dem ESP raus?
Vergiss Vgs(th). Suche im DB in einer Tabelle nach Rds(on). Wenn dein
ESP 3V liefert sollte die Spannung zum Wert für den Rds(on) unter 3V
liegen.
> Ich überlege mir gerade ein Relais zu besorgen, um das Lichtband> vernünftig ausschalten zu können (bei geschlossenen Transistoren> leuchten rot und blau noch schwach) in dem Zusammenhang werde ich dann> mal nach den von dir vorgeschlagenen gucken.
Nein, du brauchst kein Relais. Und wenn dann kann der Mosfet entfallen.
Dann kann das Relais gleich die Leds schalten. Wenn die Leds nicht
ausgehen sperrt der Mosfet nicht richtig, oder es liegt ein
Schaltungsfehler vor.
Zeige mal ein Foto von der Schaltung, besser auch eines vom Aufbau der
Schaltung.
Die Schaltung an sich scheint korrekt zu sein, ich habe mal ein paar
MOSFETs ausgetauscht und konnte das schwache Leuchten damit einstellen.
Also wenn am Gate keine Spannung anliegt sind jetzt wie erwartet alle
LEDs aus. Nur wird der eine MOSFET in Benutzung nach kurzer Zeit sehr
warm, und er ist nicht vollständig geöffnet, deswegen werde ich mir auf
jeden Fall die von dir vorgeschlagenen besorgen.
>Also wenn am Gate keine Spannung anliegt sind jetzt wie erwartet alle>LEDs aus. Nur wird der eine MOSFET in Benutzung nach kurzer Zeit sehr>warm, und er ist nicht vollständig geöffnet, deswegen werde ich mir auf
Nun weist Du, warum diese Transistoren nicht geeignet sind für Dich.
Generell habe ich den Eindruck, die Leute glauben immer, der Mosfet ist
ein Schalter, der bei Ugs_thres plötzlich einschaltet. Das ist natürlich
generell nicht so, denn der Mosfet ist immer noch ein rein analoges
Teil, auch wenn viele Mosfets explizit für Schaltbetrieb optimiert sind.
Die Mosfet haben immer noch einen analogen Übergangsbereich id=f(Ugs),
der für Analoganwendungen genutzt wird, im Schaltbetrieb aber möglichst
schnell durchlaufen werden sollte, um ihn"schalten" zu lassen.
Ugs_thres ist damit auch keine Schaltschwelle, sondern ein Wert, bei dem
der Mosfet anfängt zu leiten, üblicherweise bei Id<=1mA.
Ach ja, noch was:
WiFiPhoton (Gast) schrieb:
>"hohen" Stroms glaube ich keine Transistoren benutzen zu können und>wollte deswegen MOSFETs benutzen.
Merkst Du den Widerspruch?
Jens G. schrieb:> die Leute glauben immer, der Mosfet ist> ein Schalter, der bei Ugs_thres plötzlich einschaltet
Das es nicht bloß ein Ein/Aus Schalter ist, ist mir bewusst. Ich nutze
sie ja zur PWM.
Aber ich hatte es aus anderer Quelle schon so verstanden, dass die
Thresholdspannung der Wert wäre, für den der Mosfet garantiert leitet.
Ich werde mich in Zukunft an den von Jörg R. erwähnten Widerstand
orientieren.
Jens G. schrieb:> WiFiPhoton (Gast) schrieb:>>"hohen" Stroms glaube ich keine Transistoren benutzen zu können und>>wollte deswegen MOSFETs benutzen.>> Merkst Du den Widerspruch?
Ich bastel nur so ab und zu an kleineren Projekten, da hab ich aus
Unwissenheit Transistor als Synonym für Bipolartransistoren verwendet.
Entschuldige das Missverständnis.
>Aber ich hatte es aus anderer Quelle schon so verstanden, dass die>Thresholdspannung der Wert wäre, für den der Mosfet garantiert leitet.
Nein, er leitet nicht garantiert einfach so irgendwie, sondern er läßt
dabei den im DB spezifizierten Strom durch. Und das ist meistens erstmal
nur 250µA, die dabei garantiert werden. Also nur der vage Anfang einer
"Leitung".
