Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 3.3V TTL Transistor / Mosfet für PWM 50V 3A


von Roque S. (roquestrongo)


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Vorweg Schande über mich für die gefühlt tausendste Frage nach einem 
Transistor. Bin leider in der MOSFET Übersicht bzw. beim Suchen auf 
Farnel und Reichelt und Google nicht fündig geworden bzw. eher 
mitlerweile eher verwirrt ... gibt es einen LL Fet für meine Eckdaten? 
Ist ein Darlington Transistor schnell genug für PWM? Lieber einen Mosfet 
mit Mosfet Treiber ansteuern und ist das dann wieder schnell Genug?

Daher die Frage ob mir jemand einen Transistor für meinen Einsatzzweck 
empfehlen kann.

Es geht um CCT Dimmer auf Basis von ESP8266/ESP32 also 3,3V LL. Es 
sollen per PWM LED Panels gedimmt werden (GND Seitig). Spannung wäre 50V 
bei Max 3A. Wegen der einfacheren Beschaltung wäre mir ein LL Fet 
natürlich am liebsten.


Der FET darf ruhig etwas überdimensioniert sein damit ich den Dimmer 
auch für 24V Leds bis etwa 6A einsetzten könnte.

Vielen Dank für eure Tips im vorraus!

Gruß

roque

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Du redest zwar von Schnelligkeit, nennst aber keine konkreten Werte. Im 
Allgemeinen reicht es, LED mit >3kHz zu takten, ums flimmerfrei zu 
bekommen. Und das kann so gut wie jeder MOSFet am Markt. Ich habe 
meistens einen der IRLZ44 oder IRLZ34 am Start, der bei 50V allerdings 
etwas knapp ist. Also z.B. einen IRL540, der bei 3,3V am Gate bis 20A 
spezifiziert ist.

Wenn in deiner Schaltung allerdings auch 9 oder 12V vorkommen, spricht 
nichts gegen einen kleinen Treiber und die Verwendung von 
Allerwelts-MOSFets.

von Klaus R. (klara)


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Matthias S. schrieb:
> Ich habe
> meistens einen der IRLZ44 oder IRLZ34 am Start

Matthias S. schrieb:
> Wenn in deiner Schaltung allerdings auch 9 oder 12V vorkommen, spricht
> nichts gegen einen kleinen Treiber

Lassen sich der IRLZ44 oder der IRLZ34 ohne Treiber von den paar mA der 
ESP8266/ESP32 vernüftig schalten?
mfg Klaus

von Mein Senf (Gast)


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Ja. Der Strom spielt bei FETs keine Rolle. Auf die Spannung kommt es an.

Ugs liegt beim 44 bei max 2 V.
Aber damit ist noch nicht voll durchgesteuert.

Wenn du sowieso eine höhere Spannung schaltest, dann nimm von dieser ca 
10V mittels Spannungsteiler und npn Transistor (BC 547 o.ä), um das Gate 
vom Fet zu schalten.

von Klaus R. (klara)


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Mein Senf schrieb:
> Ja. Der Strom spielt bei FETs keine Rolle. Auf die Spannung kommt es an.

Moment mal! Die MOSFETs wollen doch möglichst schnell geschaltet werden. 
Dazu muß die Gate Charge zügig entladen werden und das geht in der Regel 
mit einem deutlichen Strompeek.
mfg Klaus

von MaWin (Gast)


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Roque S. schrieb:
> also 3,3V LL

MOSFETs die bei 3.3V schon sicher einschalten, also einen spezifizierten 
RDSon bei 2.8 oder 2.5V UGS haben, halten selten 50V aus, ich kenn nur 
Si2356DS bis 40V.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Klaus R. schrieb:
> Die MOSFETs wollen doch möglichst schnell geschaltet werden.

Da hast du recht. Aber wir wissen ja nix über die PWM Frequenz. Das ist 
bei 100Hz anders als bei 10kHz. Wenns schneller wird, kann man zwar 
immer noch die 3,3V verwenden, sollte aber mehr Strom zum Gateladen und 
-entladen bereitstellen.

von MaWin (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Also z.B. einen IRL540, der bei 3,3V am Gate bis 20A spezifiziert ist.

Schwachsinn.
Der ist für 4V spezifiziert und sonst gar nicht.
Ein 'typisches' Diagramm ist keine Spezifikation, die Kurven können um 
1.4 fach höhere oder Faktor 0.7 niedrigere Gate-Spannung brnötigen, je 
nach Exemplar.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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MaWin schrieb:
> Schwachsinn.

Evtl. liest du dir nochmal durch, was der TE möchte. Er möchte 50V bei 
3A schalten. Das ist für den IRL540 überhaupt kein Problem, egal wie 
weit er streut. Wer ist hier der Schwachsinnige?

von Falk B. (falk)


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Mein Senf schrieb:
> Ugs liegt beim 44 bei max 2 V.

Unsinn. Das ist das MINIMUM von U_GS_THR.

> Aber damit ist noch nicht voll durchgesteuert.

EBEN!

https://www.mikrocontroller.net/articles/FET#Gate-Source_Threshold_Voltage

von MaWin (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Wer ist hier der Schwachsinnige

Eindeutig du.

Du hast vergessen, dass er das mit den 3.3V+/-10% eines ESP Ausgangs 
machen möchte.

Und du interpretierst typische Diagramme falsch.

Aber das wurde schon gesagt, es liegt wohl nur eine Wahrnehmungsblockade 
deinerseits vor.

von Falk B. (falk)


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Matthias S. schrieb:
> MaWin schrieb:
>> Schwachsinn.
>
> Evtl. liest du dir nochmal durch, was der TE möchte. Er möchte 50V bei
> 3A schalten. Das ist für den IRL540 überhaupt kein Problem, egal wie
> weit er streut. Wer ist hier der Schwachsinnige?

DU!

https://www.mikrocontroller.net/articles/FET#Gate-Source_Threshold_Voltage

von MaWin (Gast)


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Falk B. schrieb:
> DU!

Oje oje, geh in den Kindergarten, gehe direkt dorthin, nicht über Los.

von Roque S. (roquestrongo)


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Hallo , vielen Dank für die Rückmeldungen.

Also im Falle des ESP8266 werden es wohl max. 1 KHz und mit dem ESP32 
nicht mehr wie 3 KHz.

Also ich habe an der Controller Platine sowieso zwei Spannungen zur 
Verfügung, da ich den ESP über eine Spannungsregler Betreibe der mit 5V 
gespeist wird.

Ich habe aus einem anderen Projekt noch unbestückt Platinen hier die ich 
verwenden könnte, die Schaltung benutzt allerdings einen Optokoppler 
4N35 der den Mosfet dann über die 5V schalten würde bis auf zwei 
zusätzliche Drahtbrücken wäre das eine Plug-in Lösung, die sonstigen 
Bauteile bis auf den IRL540 hätte ich sogar hier.

Spricht hinsichtlich der Schaltgeschwindigkeit (beim 4N35 ton/toff 10µs) 
etwas dagegen? Bei einer PWM Frequenz von 3KHz wäre die Periodendauer ja 
333µs. Da ton/toff gleich lang sind hätte das ja nur eine Verzögerung 
von 10µs zur Folge.

Gruß

roque

von Falk B. (falk)


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Roque S. schrieb:

> Ich habe aus einem anderen Projekt noch unbestückt Platinen hier die ich
> verwenden könnte, die Schaltung benutzt allerdings einen Optokoppler
> 4N35 der den Mosfet dann über die 5V schalten würde

AUA!! Deine Schaltung ist der letzte Murks! Damit wird der MOSFET 
maximal lahm angesteuert, sowohl beim Einschalten und erst recht beim 
Ausschalten!

> Spricht hinsichtlich der Schaltgeschwindigkeit (beim 4N35 ton/toff 10µs)
> etwas dagegen?

JA!!! ALLES!

> Bei einer PWM Frequenz von 3KHz wäre die Periodendauer ja
> 333µs. Da ton/toff gleich lang sind hätte das ja nur eine Verzögerung
> von 10µs zur Folge.

Mein Gott bist du naiv!
Wenn du sowieso die gleiche Masse hast, brauchst du auch keinen 
Optokoppler zur Trennung. Nimm ein Gatter der HCT-Reihe, z.B. 74HCT125 
und treibe den MOSFET damit. Siehe Pegelwandler. Mit 5V am Gate ist 
er glücklich und sicher und sauber durchgesteuert. Der Längswiderstand 
R5 entfällt, der Pull Down R6 kommt vor den HCT-Treiber. Damit ist das 
Ganze brauchbar. Sowas gibt es auch als Single Gate im kleinen SOT23 
Gehäuse. Es reicht auch ein 74HCT1G04 (Inverter), der muss dann halt 
invertiert angesteuert werden und der Pull-Widerstand am Eingang muss 
ein Pull-Up sein, damit der MOSFET sperrt, wenn der uC im Reset ist.

Beitrag "Re: Transistor, 1A, 4MHz Schaltfrequenz"

Oder gleich einen echten MOSFET-Treiber ala ICL7660, ist auch nicht viel 
größer als DIL8 / SO8.

https://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-Übersicht#MOSFET-Treiber

Was immer du tust, laß den Finger von diletantischen Murksschaltungen, 
um einen IC für 1 Euro oder weniger zu sparen!

von Roque S. (roquestrongo)


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Falk B. schrieb:
> Mein Gott bist du naiv!

Das hat gesessen hatte kurz ne Träne in den Augen ;-).

Spaß bei Seite, danke für deinen Tip Falk B. ich hab mir brav das 
Datenblatt von dem 74HCT125 angeschaut der "output enable input (active 
LOW)" hat mich ganz schön verwirrt. Das der 74HCT125 mehr wie einen Gate 
hat kommt mir gerade recht weil der Dimmer eh mindestens 2 Kanäle 
bekommt.

Ich hoffe ich hab deine Anleitung richtig umgesetzt?

Gruß

roque

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


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Roque S. schrieb:
> Ich hoffe ich hab deine Anleitung richtig umgesetzt?

Sieht soweit ok aus. Außer ... was soll C3 da? Mach den weg.

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