Hallo zusammen, ich brauche Hilfe bei der Erstellung eines High-Side P-Channel switches. Es müssen 3,3V / ca. 50mA von einem ESP32 geschaltet werden. Bei der Last handelt es sich um eine TFT-Hintergrund LED. Aufgrund der sonstigen Schaltung muss High-Side geschaltet werden und aufgrund anderer Dinge, soll bei einem High-Signal vom ESP32 (3,3V) die LED geschaltet werden. Daher die Kombination aus N und P-Channel. Ich habe bereits lange gesucht und auch die anderen Beiträge hier im Forum dazu gefunden, abschließend beantworten konnte ich meine Fragen jedoch nicht, so dass ich Euch um Unterstützung bitten mag. Die grundsätzliche Schaltung ist beigefügt und von der Logik her weitestgehend verstanden. IRF3708 als N-Channel ist vorhanden. R1 und R4 sind Pull-Up bzw. Pull-down Widerstände und können/sollen wohl 100kOhm haben. Bei R2 und R5 bin ich mir jedoch nicht sicher, ebenso welchen P-Channel ich nehmen soll (NDP6020P ?). Für Hilfe, Hinweise oder ganz andere Lösungsvorschläge bin ich sehr dankbar! Viele Grüße Kai
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Ein einzelner IRLML5203 reicht. https://www.infineon.com/cms/de/product/power/mosfet/20v-250v-p-channel-power-mosfet/irlml5203/ Den NFET brauchst Du nicht. Du musst ja nur das Gate vom PMOS auf GND ziehen, damit er durchschaltet, und da Du direkt 3.3V schaltest, kannst Du das Gate direkt ansteuern. fchk
Danke für das schnelle Feedback! Geschaltet werden soll jedoch wenn der ESP high schaltet. Das ist zumindest meine Vorstellung, weil der ESP die meiste Zeit im Deep sleep verweilen wird. Dafür der NFET zur Umkehrung der Logik..
Frank K. schrieb: > Ein einzelner IRLML5203 reicht. Der IRLML5203 ist leider nicht geeignet. Ugs ist nicht für 3,3V spezifiziert.
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Die Frage ist, ob der Aufwand nicht zu weit getrieben ist. Ich steuere bei meiner IR-Fernbedienung den MOS-FET direkt an. Wichti ist, das die Schaltschwelle des MOS-FET in etwa bei der halben Versorgungsspannung 3,3/2 liegt. Die Ausgänge des ESP32 sind ebenfalls MOS-FETs, diese schalten zwischen GND und VCC. Daher bringt ein Spannungsteiler nicht viel.
Kai H. schrieb: > Danke für das schnelle Feedback! > Geschaltet werden soll jedoch wenn der ESP high schaltet. Das ist > zumindest meine Vorstellung, weil der ESP die meiste Zeit im Deep sleep > verweilen wird. Dafür der NFET zur Umkehrung der Logik.. Der ESP kann auch seinen Ausgang im deep sleep auf HIGH halten und nach dem Aufwachen auf LOW schalten.
Frank K. schrieb: > Ein einzelner IRLML5203 reicht. Bei 3.3V würde ich einen IRLML6402 vorziehen. Ansonsten: Full ack.
Jörg R. schrieb: > Frank K. schrieb: >> Ein einzelner IRLML5203 reicht. > > Der IRLML5203 ist leider nicht geeignet. Ugs ist nicht für 3,3V > spezifiziert. Doch, klar. Fig. 3 auf Seite 3. Da hast Du bei 3.5V schon deutlich mehr als 1A IDS, und der OP braucht nur 50mA. fchk
abgesehen von der konkreten Auswahl des P_mosfets stimme ich zu, dass die Schaltung overkill ist. Der Stromverbrauch, das P-Mosfet im Deep Sleep augeschaltet zu halten, dürfte vermutlich vernachlässigbar sein. Da habe ich mich wohl verrannt. Da das ganze selbst gelötet werden soll/muss, bin ich natürlich über Vorschläge zu TO-92 Elementen dankbar..
Kai H. schrieb: > Da das ganze selbst gelötet werden soll/muss, bin ich natürlich über > Vorschläge zu TO-92 Elementen dankbar.. wenns leicht werden soll, 2 Bauteile ein R und ein DIP AQV252g kann mit 3mA aus dem Port locker deine 50mA schalten, wären die CTR von Optokoppler nicht so schlecht ginge auch ein Optokoppler, aber CTR über 100% sind selten und der ESP kann ja nur 12mA.
Kai H. schrieb: > IRF3708 als N-Channel ist vorhanden. Da würde ich einen NPN nehmen, 2N2222 oder BC irgendwas - fließt ja kaum Strom. > Bei R2 und R5 bin ich mir jedoch nicht sicher, Angstwiderstände, irgendwas mit ein paar Kiloohm. > ebenso welchen P-Channel ich nehmen soll (NDP6020P ?). Kleiner 75 Milliohm bei 2,5V am Gate - passt. Habe ich als TO-220 in der Schublade, für ein paar Volt gut brauchbar. (Man achte auf das P , der NDP6020 ist ein N-Kanal.)
Manfred schrieb: > Da würde ich einen NPN nehmen, 2N2222 oder BC irgendwas - fließt ja kaum > Strom. Eben. Deswegen würde ich sogar beide Transistoren bipolar auslegen NPN: 2N2222 oder BC547 und PNP: BC327.
Ach Du grüne Neune schrieb: > Manfred schrieb: >> Da würde ich einen NPN nehmen, 2N2222 oder BC irgendwas - fließt ja kaum >> Strom. > > Eben. Deswegen würde ich sogar beide Transistoren bipolar auslegen NPN: > 2N2222 oder BC547 und PNP: BC327. Es reicht EIN PNP ala BC327 mit Basiswiderstand, sagen wir 1k. Die paar Dutzend mV Spannungsabfall über CE sind für die Hintergrundbeleuchtung egal.
Im Löten bin ich fit, von daher ist es kein Problem wenn es mehrere Bauteile werden, damit habe ich ja ohnehin schon gerechnet. Ich bemühe mich sehr, bin aber sehr unsicher bei der Auslegung. Daher bräuchte ich in jedem Fall auch Unterstützung ob und wenn ja, welche Widerstände ich zwischen Gate und GPIO bräuchte..
Falk B. schrieb: > PNP ala BC327 mit Basiswiderstand, sagen wir 1k Das hat sich eben überschnitten. Also nehme ich einen BC327 mit 1k Widerstand zwischen Basis und GPIO, Emitter kommt an meine Spannungsquelle und der Kollektor geht dann in Richtung Display/LED. Klingt nach einem guten Plan!
Kai H. schrieb: > Daher > bräuchte ich in jedem Fall auch Unterstützung ob und wenn ja, welche > Widerstände ich zwischen Gate und GPIO bräuchte.. Bei deinem Bild solltest du erst mal R4 und R5 vertauschen - wenn denn der Angstwiderstand R5 drin sein soll. So wird die verfügbare Gatespannung noch heruntergeteilt, wenn auch sehr wenig bei richtiger Wahl beider Widerstände. Wenn schon R5 kein Draht sein soll, dann nimmst du dafür einige zehn bis wenige hundert Ohm. Für R4 passen 10k oder 50k oder 100k, fast nach Belieben. Der sorgt nur dafür, dass beim Reset des µC das Gate nicht floatet und auf LOW bleibt. R2 ist erst recht überflüssig: 0 Ohm! Für R1 ist zwar die Funktion ähnlich wie für R4, den würde ich etwas kleiner im Bereich 5-10k wählen. Er sorgt überhaupt dafür, dass der pMOS ausschalten kann. Wie schon gesagt, den nMOS kann man durch einen NPN ersetzen, dann aber sollte R5 1k-5k haben. Den pMOS kann man bei dem kleinen Strom lassen, auch wenn er nur typisch für 3.3V-Ansteuerung geeignet ist. Bessere gibt es da aber auch. IRF7220 im SO8 z.B., oder IRLML2244 im SOT23 oder ...
Kai H. schrieb: > IRF3708 als N-Channel ist vorhanden. Atombomben auf Spatzen. So ein Ding läst auch schon mal 20uA durch obwohl gesperrt. Kai H. schrieb: > können/sollen wohl 100kOhm haben. Mit 100k als R1 wären 2V genug damit der PMOSFET auch nicht sperrt. Aber die Schaltung hat soch wohl sowieso erledigt.
Frank K. schrieb: > Jörg R. schrieb: >> Frank K. schrieb: >>> Ein einzelner IRLML5203 reicht. >> >> Der IRLML5203 ist leider nicht geeignet. Ugs ist nicht für 3,3V >> spezifiziert. > > Doch, klar. Fig. 3 auf Seite 3. Da hast Du bei 3.5V schon deutlich mehr > als 1A IDS, und der OP braucht nur 50mA. Die Diskussion um Werte aus einem Graphen oder einer Tabelle tauchen hier immer wieder zur Diskussion auf. Ich möchte Dir daher widersprechen. Der TO möchte den Mosfet als Schalter benutzen. Da ist es sinnvoll und ratsam die spezifizierten Werte für Rds(on) aus der Tabelle zu nehmen, denn nur die geben garantierte Werte wieder. Zudem gibt es genug Alternativen an LL-Mosfets die die Kriterien erfüllen. Weshalb dann auf einen „schlechten“ Ersatz zurückgreifen?
Es gibt dafür auch fertige Schalter-ICs, z. B. den TPS22860 https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps22860.pdf
Jörg R. schrieb: > Der TO möchte den Mosfet als Schalter benutzen. Da ist es > sinnvoll und ratsam die spezifizierten Werte für Rds(on) aus der Tabelle > zu nehmen, denn nur die geben garantierte Werte wieder. Das wurde in diversen Threas drölfundsiebenundsonstwieoft durchgekaut. Kai hat im Eröffnungsbeitrag den NDP6020P benannt, den ich als P-FET als sauber spezifiziert und geeignet ansehe. Des weiteren schrieb er, dass seine LED bei High aus dem µC leuchten soll, damit fällt die direkte Ansteuerung eines P-Transistors aus. Was wurde bislang noch nicht gesagt, wo sind unlösbare Probleme?
Frank K. schrieb: > Doch, klar. Fig. 3 auf Seite 3. Da hast Du bei 3.5V schon deutlich mehr > als 1A IDS, und der OP braucht nur 50mA. Warum antworten in Theads immer Leute, die noch weniger Ahnung haben als der Fragesteller ? Kai hat mit dem IRF3708 und NDP6020P wenigstens MOSFET ausgesucht, die für unter 3.3V (nämlich 2.8 bzw. 2.5V) spezifiziert (RDSon) durchschalten, also theoretisch denkbar wären. Nun kommst du und willst ihm einen ungeeigneten MOSFET aufschwatzen (nu 4.5V spezifiziert) und kommst mit eine hanebüchenen Erklärung warum er passen sollte. Sorry, aber Kai weiss bereits mehr als du, der braucht deine Irreführung nicht.
Jörg R. schrieb: > Der IRLML5203 ist leider nicht geeignet. Ugs ist nicht für 3,3V > spezifiziert. Da im Datenblatt sowohl für U_GS=2.7V als auch für 3.5V die Ausgangskennlinien angegeben sind, wird es wohl auch mit 3.3V klappen.
Manfred schrieb: > Das wurde in diversen Threas drölfundsiebenundsonstwieoft durchgekaut. Ja, und es wird auch hier nicht das Letzte mal gewesen sein. Manfred schrieb: > Kai hat im Eröffnungsbeitrag den NDP6020P benannt, den ich als P-FET als > sauber spezifiziert und geeignet ansehe. > > Des weiteren schrieb er, dass seine LED bei High aus dem µC leuchten > soll, damit fällt die direkte Ansteuerung eines P-Transistors aus. Ja, aber es ging um den IRLML5203. MaWin schrieb: > Nun kommst du und willst ihm einen ungeeigneten MOSFET aufschwatzen (nu > 4.5V spezifiziert) und kommst mit eine hanebüchenen Erklärung warum er > passen sollte. Wie schon geschrieben kommt diese Diskussion leider immer wieder auf. MaWin schrieb: > Kai hat mit dem IRF3708 und NDP6020P wenigstens MOSFET ausgesucht, Alternative zum IRF3708 z.B. IRLML2502...wenn es ein Mosfet sein soll.
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Kai H. schrieb: > Da das ganze selbst gelötet werden soll/muss, bin ich natürlich über > Vorschläge zu TO-92 Elementen dankbar.. Kai H. schrieb: > Im Löten bin ich fit, ...
Wolfgang schrieb: > Jörg R. schrieb: >> Der IRLML5203 ist leider nicht geeignet. Ugs ist nicht für 3,3V >> spezifiziert. > > Da im Datenblatt sowohl für U_GS=2.7V als auch für 3.5V die > Ausgangskennlinien angegeben sind, wird es wohl auch mit 3.3V klappen. Mich interessieren nur die Werte aus der Tabelle, und da steht -4,5V bzw. -10V, hab ich doch wohl deutlich gemacht. Jörg R. schrieb: > Zudem gibt es genug Alternativen an LL-Mosfets die die Kriterien > erfüllen. Weshalb dann auf einen „schlechten“ Ersatz zurückgreifen?
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Wolfgang schrieb: > Da im Datenblatt sowohl für U_GS=2.7V als auch für 3.5V die > Ausgangskennlinien angegeben sind, wird es wohl auch mit 3.3V klappen. Natürlich nicht, diese typischen Kennlinien können um die meist 1:2 Schwankungsbreite der UGS(th) nach oben oder unten verschoben sein, also 1.4 bis 0.7 mal so hoher Gate-Spannung stattfinden, und bei der höheren reicht es eben nicht mehr Warum nur ist dieser Datenblattablesefehler so weit verbeitet ?
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