Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik P-Channel falsch gewählt?


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von Alexander H. (Firma: NLWKN) (qwerts)


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Moin moin,

ich habe eine simple Schaltung mit einem MSP430, Shift Register 74HC595 
und IRLML2244 P-Channel Mosfet aufgebaut.

Shift Register sowie MSP sind nicht das Problem, steuersignal kommt 
sauber am Gate des IRLML2244 an. Ich habe mit und ohne Pull-Up gemessen, 
jedoch schaltet der Mosfet nicht sauber durch. Zu schaltende Last sind 
zwei auf 50mA begrenzte LEDn.

Hat Jemand eine Idee?

Danke schonmal im Voraus.

von Jörg R. (solar77)


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Alexander H. schrieb:
> Zu schaltende Last sind
> zwei auf 50mA begrenzte LEDn.

Welche Farbe haben die Leds? Du hast nur 3V Versorgungsspannung.
Welche Spannung misst Du am Gate wenn geschaltet werden soll, gemessen 
gegen GND?

von Peter D. (peda)


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Ne 3,4V LED wird sich an 3V schwer tun.
https://www.conrad.com/p/nichia-nsdw570gs-k1-led-wired-white-circular-5-mm-140-70-ma-34-v-405622

Eine Strombegrenzung hat die auch nicht.

Beitrag #6345502 wurde vom Autor gelöscht.
von Peter D. (peda)


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Alexander H. schrieb:
> Ich habe mit und ohne Pull-Up gemessen,
> jedoch schaltet der Mosfet nicht sauber durch.

Definiere Pullup.
Ohne Last sinkt die Spannung nur langsam, das ist völlig normal.
Nimm mal als Pulldown 100Ω.

von Alexander H. (Firma: NLWKN) (qwerts)


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Die Spannungsversorgung vom Board läuft entweder über eine CR123A 
(standard) oder wenn die LEDn angesteuert werden auf 3,3V geboosted. 
Dieser Kreis funktioniert auch bereits. Die LEDn laufen also mit dem 
2Ohm vorwiderstand auf 50mA.

Gemessene Gate Spannung gegen Masse entweder 0V oder 3.3V.

Wieso denn einen Pull-Down an einem p-Channel Mosfet?

von Alexander H. (Firma: NLWKN) (qwerts)


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Hier noch mal die Messwerte zu den Kurven.

von K. S. (the_yrr)


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Alexander H. schrieb:
> Ich habe mit und ohne Pull-Up gemessen,
> jedoch schaltet der Mosfet nicht sauber durch. Zu schaltende Last sind
> zwei auf 50mA begrenzte LEDn.

Wenn auf dem Bild "Ausgang" Punkt 3 bzw. Drain des Mosfet zu sehen ist 
(gegen Gnd gemessen), ist doch alles super. Nach dem Abschalten sinkt 
die Spannung halt langsam, dank parasitärer Kapazitäten und 
nichtlinearem Verhalten der LEDs. Wenn das stört mach nen Widerstand 
parallel zur LED, nur zur Beleuchtung ist das aber egal.

Wenn du mit Pull-up die 1M meinst, die haben damit nichts zu tun, 
könnten unabhängig davon aber ruhig eher 100k sein.

Die 2 Ohm als Strombegrenzung sind schon ein Witz, und die 3V reichen 
auch kaum. Nimm lieber einen dimmbaren Step-Up LED Treiber, wenn der im 
MHz Bereich schaltet ist der auch recht klein. Die LEDs müssen dann aber 
in Reihe, ändert an der Funktion aber nichts.

von Jörg R. (solar77)


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Alexander H. schrieb:
> Ich habe mit und ohne Pull-Up gemessen,
> jedoch schaltet der Mosfet nicht sauber durch.

Doch, der Mosfet schaltet sauber durch. Das tut er bereits bei -2,5V 
Ugs. Dein Problem ist die niedrige Versorgungsspannung, das wurde von 
Peter D. und auch mir bereits erwähnt.

Peter D. schrieb:
> Eine Strombegrenzung hat die auch nicht.


Und auch das ist richtig. Die 2 Ohm sind keine echte Strombegrenzung. 
Kleinste Änderungen der Versorgungsspannung (wäre sie passend) hätten 
„große“ Änderungen beim Strom durch die Leds zur Folge.


Alexander H. schrieb:
> Wieso denn einen Pull-Down an einem p-Channel Mosfet?

War wohl ein Versehen, Pull-Up muss es heißen. Wobei sich mir die Frage 
stellt weshalb du die Leds HighSide schaltest?

: Bearbeitet durch User
von Alexander H. (Firma: NLWKN) (qwerts)


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Das Bordnetz ist 3.3V nicht 3V. Die LEDs werden mit 3.3V konstant 
(geboosted durch einen TPS61291DRVR) geschalten. Die 2 Ohm bewirken 
genau dass, was Sie sollen. Bei extern angelegten 3.3V ziehen beide LEDs 
ca.100mA. Ohne Vorwiderstand ziehen Sie bei 3.3V deutlich mehr. Um die 
Leuchtdiode mache ich mir auch keine Sorgen. Die Stromaufnahme von 
beiden LEDs liegt bei 100mA, lasse ich diese jetzt über den Mosfet 
treiben bin ich bei mehr als dem doppelten. Da dieser eben nicht sauber 
schaltet.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Alexander H. schrieb:
> jedoch schaltet der Mosfet nicht sauber durch

Das stimmt nicht. Der MOSFET schaltet schon sauber durch. Nämlich immer 
dann, wenn in "ausgang.JPG" eine hohe Spannung angezeigt wird.

Du scheinst es für ein Problem zu halten, daß die Spannung an den LED 
nicht schlagartig auf 0 fällt? Das ist kein Problem. Entscheidend ist 
der Strom durch die LED. Und der fällt schlagartig auf 0, wenn der 
MOSFET von "leiten" auf "sperren" umschaltet. Die Spannung an den LED 
fällt ebenso schlagartig ab - aber nur bis zur Flußspannung. Den 
restlichen Weg bis auf 0 schleicht die Spannung dann aus, weil es keinen 
Strompfad mehr gibt, über den sich die parasitären Kapazitäten [1] am 
Drain des MOSFET entladen könnten.


[1] der LED, der Verdrahtung, des MOSFET selber

von hinz (Gast)


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Alexander H. schrieb:
> Die 2 Ohm bewirken
> genau dass, was Sie sollen.

Ach so, du wolltest also Murks machen. :-(

von Jörg R. (solar77)


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Alexander H. schrieb:
> Die LEDs werden mit 3.3V konstant...

Leds werden nicht mit konstanter Spannung betrieben.


Alexander H. schrieb:
> Da dieser eben nicht sauber schaltet.

Es wird durch wiederholen nicht richtiger. Der Mosfet ist nicht das 
Problem.

: Bearbeitet durch User
von Pandur S. (jetztnicht)


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Weshalb einen PFet verwenden, wenn ein NFet auf passen wuerde ?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Joggel E. schrieb:
> Weshalb einen PFet verwenden, wenn ein NFet auf passen wuerde ?

Das würde am Problem bzw. vielmehr "Problem" des TE nichts ändern.

von Johannes (Gast)


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Vielleicht solltest du genauer ausführen, wo du ein Problem siehst? Eine 
exakte Sprache ist eine Tugend!

Die fehlenden echten Flanken beim Abschalten wurden ja schon erklärt. 
Die ~2.7V am "Ausgang" schauen ein wenig merkwürdig aus, wurde an der 
LED oder am Drain vom FET gemessen? Ließe sich durch ersteres erklären, 
aber ich habe nirgends gefunden welcher Messpunkt "Ausgang" sein soll.

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