Hallo zusammen, Ich hätte eine Frage zur Mosfet Dimensionierung. Ich möchte von meinem Raspberry PI mit einem GPIO sprich 3,3V und 2mA auf ein Mosfet fahren und möchte danach eine Spule mit 2,5 A schalten. Ich wäre sehr dankbar über ein paar Ratschläge. Danke schonmal im voraus. LG
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Mit welcher Frequenz möchtest du schalten? Wenn langsam (<100Hz), dann brauchst du einen Mosfet, der mindestens 24V plus Reserve (35V könnten gut passen) sperren kann. Der on-Widerstand des Mosfet (Rds_on) musd bei 3,3V Gate-Spannung spezifiziert sein. Und er muss bei diesen 3,3V so klein sein, dass die Verlustleistung I^2*Rds_on (I in deinem Fall =2,5A) den Mosfet nicht unzulässig erwärmt. Oder: IRLM6344 könnte funktionieren, hab aber die Erwärmung nicht geprüft.
Sandro Caruso schrieb: > Ich wäre sehr dankbar über ein paar Ratschläge. Vergiss die Freilaufdiode nicht
Ich würde es aber lieber mit dem IRF3708 machen und dann brauche ich ja noch einen Widerstand mit 1650 OHM damit ich mit den 3,3V auf meine 2mA komme, wenn ich mich hier nicht vertan habe.
Sandro C. schrieb: > noch einen Widerstand mit 1650 OHM damit ich mit den 3,3V auf meine 2mA > komme, wenn ich mich hier nicht vertan habe. Brauchst du nicht, ist kein Bipolar-Transistor der ständig Steuerstrom braucht. Der FET braucht nur im Umschalt-Moment Strom, und den limitiert die CMOS-Endstufe im Raspi schon selber. Nur bei häufigem Schalten=regelmäßigen Auf- und Entladen der Gate-Kapazität (also bei PWM) musst du auf die Verlustleistung in der GPIO-Endstufe achten. Ein Gatewiderstand kann aber aus EMV-Gründen trotzdem sinnvoll sein, da sieht man eher Werte um die 12Ω. In Bastelschaltungen sieht man auch oft einen 100Ω-Widerstand nah am Raspi, damit man den bei versehentlichen Kurzschlüssen am Steckbrett, abrutschen mit der Mess-Spitze o.Ä. nicht direkt tötet.
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Sandro Caruso schrieb: > Mosfet Dimensionierung Schwieriger (Q_g relevant) wird's bei höherfrequentem Geschalte, dabei kann man halt nicht alles auf die Leitverluste reduzieren. Und ohne Freilaufdiode müßte der Mosfet die abzubauende Energie in der Spule schlucken (das Avalanche-Rating würde relevant). Diese 2mA - woher kommt eigentlich der Wert ("diese Vorgabe")?
Ich fasse jetzt nochmal alles zusammen, da ich leider nicht so tief in der Materie drin bin, hoffe ich eine Antwort zu bekommen, mit der ich die benötigten Teile bestellen kann. Der Raspberry(Modell 4B) sollte über 8 GPIO Ausgänge jeweils 1 Spule mit 24V - 2.5A ansteuern können. Die Spule sollte nach bedarf 5-60 Sekunde bestromt werden(nach Anzug benötigt diese nur noch 700mA). D.h.: der MosFET wird nicht hochfrequent bestromt, sondern eher alle 2 Minuten, dafür für eine längere Zeitdauer. Die 2mA sind Angaben von Elektronik-Kompedium -> https://www.elektronik-kompendium.de/sites/raspberry-pi/2006031.htm Diese Schaltung sollte dann später auf eine PCB von JLCPCB aufgelötet werden. Ich will mich jetzt auch nicht auf ein MosFET festlegen, vlt. ist ein Transistor genau so gut.
Wolfgang schrieb: > Vergiss die Freilaufdiode nicht Ich würde da noch einen Pulldown vorsehen, damit im Reset ein definierter Zustand am Gate ist. Denn sonst schaltet der Mosfet bei undefiniertem Gate-Pegel irgendwie "halb" durch und raucht ganz fix ab...
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Lol schrieb: > 2ma ins Gate? Der Mosfet schaltet dann ewig typische Gate-Ladungen von Mosfets liegen im zweistelligen nC (nano-Coulomb)-Bereich. 100nC/2mA = 50µs, also nur eine kleine Ewigkeit.
Welches MosFet und welche Freilaufdiode würdest du mir da empfehlen? Und gegebenen falls welchen Widerstand?
sind zusammen gut 20 Ampere, wenn alle an sind. Gut abblocken, Masseweg beachten.. absichtlich etwas langsamer (aus)schalten, aber voll durchsteuern. Viel Erfolg. Sandro C. schrieb: > Ich würde es aber lieber mit dem IRF3708 machen der 3708 ist mit seinen 30V zu wenig, dann musst du extrem langsam abschalten, damit die Induktionsspannung nicht zu sehr nach oben läuft. k. A. schrieb: > Und ohne Freilaufdiode müßte der Mosfet die abzubauende Energie > in der Spule schlucken (das Avalanche-Rating würde relevant). genau. die muss auch den Spulenstrom können
Ich möchte maximal 4 Spulen gleichzeitig ansteuern und Sie brauchen die 2,5A nur die Zeit bis Sie angezogen haben danach zum halten brauchen Sie nur noch 700mA
Axel R. schrieb: > der 3708 ist mit seinen 30V zu wenig, dann musst du extrem langsam > abschalten, damit die Induktionsspannung nicht zu sehr nach oben läuft. Wieviel höher soll sie aus 24V mit einer Freilaufdiode steigen als auf 24.7V ? Immer dieser FuD Quatsch.
Also wenn ich eine Freilaufdiode einbaue, kann ich dann den IRF3708 nehmen oder welchen würdet ihr nehmen? Und brauche ich jetzt noch einen Widerstand wegen dem Raspi oder nicht?
Sandro C. schrieb: > Ich möchte maximal 4 Spulen gleichzeitig ansteuern und Sie brauchen die > 2,5A nur die Zeit bis Sie angezogen haben danach zum halten brauchen Sie > nur noch 700mA Vermutlich musst also du selber (z.B. per PWM) den Storm auf den niedrigeren "Haltestrom" reduzieren. Denn von sich aus macht eine Spule eine solche Stromreduzierung nicht. Du könntest übrigens einfach mal ein Datenblatt der Spulen hier verlinken oder ihre Bezeichnung/Typ angeben. MaWin schrieb: > Wieviel höher soll sie aus 24V mit einer Freilaufdiode steigen Das würde mich auch interessieren. Denn gerade in diese Richtung hat auch eine stinknormale 4007 keine relevante Verzögerung. Sandro C. schrieb: > kann ich dann den IRF3708 nehmen Passt schon. Aber zeichne zum schluss doch einfach mal einen Schaltplan, dass man sieht, was du da machen willst. Schaltpläne sind die "Sprache" der Elektronik.
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Sandro C. schrieb: > und dann brauche ich ja > noch einen Widerstand mit 1650 OHM damit ich mit den 3,3V auf meine 2mA > komme, wenn ich mich hier nicht vertan habe. Du brauchst keinen Widerstand damit der Ausgang auch die 2mA liefert. Weniger macht dem nichts aus 😀. Was du aber brauchst, ist an der selben Stelle ein Widerstand (Gate nach Source bzw. GND) mit z.B. 10kΩ, damit das hier gewährleistet ist: Lothar M. schrieb: > Ich würde da noch einen Pulldown vorsehen, damit im Reset ein > definierter Zustand am Gate ist. Denn sonst schaltet der Mosfet bei > undefiniertem Gate-Pegel irgendwie "halb" durch und raucht ganz fix > ab... Sandro C. schrieb: > Der Raspberry(Modell 4B) sollte über 8 GPIO Ausgänge jeweils 1 Spule mit > 24V - 2.5A ansteuern können. Die Spule sollte nach bedarf 5-60 Sekunde > bestromt werden(nach Anzug benötigt diese nur noch 700mA). Die Spule wird immer die 2.5A aufnehmen solange sie an den 24V hängt. Mit dieser Ansteuerung kannst du nicht auf 700mA Haltestrom reduzieren. Da wäre eine andere Schaltung notwendig und man müsste dazu wissen, wie lange die Dauer für den Anzug ist, also wie lange man die 2.5A liefern muss, bis man auf den Haltestrom zurück gehen könnte.
Sandro C. schrieb: > Ich will mich jetzt auch nicht auf ein MosFET festlegen, vlt. ist ein > Transistor genau so gut. Ein MOSFET IST ein Transistor. Du meinst mit 'Transistor' wahrscheinlich einen Bipolartransistor. Um einen solchen zu treiben benötigst Du bei dem genannten Laststrom aber wahrscheinlich mehr Steuerstrom als 2mA. Ein Darlingtontransistor kommt zwar mit weniger aus, hat dafür aber eine größere Sättigungsspannung => mehr Verluste, mehr Erwärmung. Wahrscheinlich ist ein MOSFET für Deine Anwendung schon ganz richtig.
Sandro C. schrieb: > Ich werde dies per PWM regeln Das widerspricht dem bisher von Dir gesagten: PWM ist das Gegenteil von 'selten schalten'. Dazu musst Du Deinen MOSFET sehr oft und sehr schnell an- und ausschalten, wozu Du deutlich mehr Steuerstrom als 2mA bräuchtest.
Sandro C. schrieb: > Ich werde dies per PWM regeln Ein wesentliches Designkriterium kommt erst nach X Nachfragen. Dann wird das Schalten mit dem RaspPi zu langsam, bzw. es fliesst zu viel Strom über die GPIOs. Bei PWM brauchst du einen Treiber vor den Mosfets. Und natürlich die gesagte Freiflaufiode. Sie sollte dann aber schnell genug sein und knapp den Nennstrom der Spule abkönnen.
Und für StromREGELUNG_ (die aber nicht nötig ist) müßtest Du gar eine Strommessung einplanen... aber für jede Spule. Unter Kenntnis von L und parasit. R der Spule(n) geht aber auch eine PWM, nur müßte die anfangs höheren Tastgrad oder Durchschalten bis zum Anzug, und dann erst auf knapp oberh. des Haltestromes "tasten". Wegen "wesentliche Designkriterien erst zum Schluß" - und folgend "alles bisherige über den Haufen zu werfen" - sieht es der geneigte Ratgeber viel lieber, wenn man 1, 2 Infos zu viel als zu wenig liefert... gleich zu beginn.
k. A. schrieb: > Unter Kenntnis von L und parasit. R der Spule(n) Somit als (ungeregelter) Strom-STELLER.
k. A. schrieb: > k. A. schrieb: >> Unter Kenntnis von L und parasit. R der Spule(n) > > Somit als (ungeregelter) Strom-STELLER. R ergibt sich aus dem Strom bei DC, 2,5A bei 24V also etwa 10 Ohm L ist relativ uninteressant solange nennenswerte Induktivität da ist. Bei einem Puls-Pausenverhältnis von 1:1 wird man knapp den halben Strom haben.
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