Hallo,
ich würde gerne einen N-Kanal Mosfet als Schalter benutzen und diesen
nur mit einem kurzen Spannungspuls am Gate durchschalten. Reicht das
schon aus um den Transistor zu schalten oder muss die Spannung
länger/dauerhaft anliegen?
Ich habe gelesen, dass sich der Eingang eines Mosfets wie ein
Kondensator verhält, also dass er geladen bleibt auch wenn keine
Spannung mehr am Gate liegt und man ihn aktiv entladen müsste. Wie lange
hält sich diese Mosfet-"Kondensator"-Spannung denn, also ab wann sperrt
der Transistor wieder wenn man ihn nicht entlädt?
Fragensteller schrieb:> ich würde gerne einen N-Kanal Mosfet als Schalter benutzen und diesen> nur mit einem kurzen Spannungspuls am Gate durchschalten. Reicht das> schon aus um den Transistor zu schalten oder muss die Spannung> länger/dauerhaft anliegen?
Was für wie lang möchtest Du denn schalten damit deine Frage einen Sinn
bekommt?
Fragensteller schrieb:> Wie lange> hält sich diese Mosfet-"Kondensator"-Spannung denn, also ab wann sperrt> der Transistor wieder wenn man ihn nicht entlädt?
Wenn das Gate wirklich isoliert ist, mindestens mehrere Stunden, es
wurde auch schon von Tagen berichtet. Leckströme anderer Bauteile
dürften die Zeit aber deutlich verkürzen.
Ich würde sagen, wenn man nicht sehr große Sicherheitsreserven einbaut,
ist das ein unsauberes Vorgehen. Es sollte aber nicht unmöglich sein.
Fragensteller schrieb:> Ich habe gelesen, dass sich der Eingang eines Mosfets wie ein> Kondensator verhält, also dass er geladen bleibt auch wenn keine> Spannung mehr am Gate liegt
Es gibt nicht 'keine Spannung'. Rzs ist immer irgendeine Spannung
zwischen Gate und Source, und sei es 0 Volt.
Es gibt nur 'keinen Strom' (zum aufladen oder entladen).
Wenn es dir gelungen ist, mit deinem Strom die Kapazität des Gate
ausreichend weit aufzuladen, dann leitet der MOSFET auch, und weil der
Kate-Kondensator um 1nF hat, kann das in 1us erfolgt sein.
Klemmst du dann das Kabel ab, kann alles mögliche passieren, bleibt
leitend, geht schnell aus, folgt der Spannung am Drain. Es ist also
keine gute Idee, ein Gate abzuklemmen. Bei uC Ausgängen, die ein Gate
treiben, baut man sbsichtlich einen Widerstand nach Masse ein, damit es
entladen also abgeschaltet wird, wenn der uC Pin versehentlich als
Eingang geschaltet wird, also das Gate abklemmt.
> Was für wie lang möchtest Du denn schalten damit deine Frage einen Sinn> bekommt?
Ein Taster der eben nur beim drücken Spannung liefert (DMS) soll am Gate
liegen. An der Source ist meine Batterie und an Drain meine restliche
Schaltung. Der Transistor-Schalter soll also quasi meine Schaltung mit
Spannung versorgen.
Fragensteller schrieb:> Der Transistor-Schalter soll also quasi meine Schaltung mit> Spannung versorgen.
Du wirst eine Selbsthaltung brauchen.
> Ein Taster der eben nur beim drücken Spannung liefert (DMS)
Ein DMS liefert eine Spannung? die DMS, die ich kenne, schaffen grade
mal ein paar mV in einer Brückenschaltung.
Vielleicht gibst du einfach mal ein wenig mehr Daten an (Strom,
Spannung, Typenbezeichnungen, Links zu Bauteilen usw usf).
Lothar M. schrieb:> Vielleicht gibst du einfach mal ein wenig mehr Daten an (Strom,> Spannung, Typenbezeichnungen, Links zu Bauteilen usw usf).
Bloß nicht, es könnte zur Lösung des Problems beitragen😀
>> Ein Taster der eben nur beim drücken Spannung liefert (DMS)> Ein DMS liefert eine Spannung? die DMS, die ich kenne, schaffen grade> mal ein paar mV in einer Brückenschaltung.>> Vielleicht gibst du einfach mal ein wenig mehr Daten an (Strom,> Spannung, Typenbezeichnungen, Links zu Bauteilen usw usf).
Ups vllt habe ich da was falsch verstanden, der Taster ist ein FSR von
Interlink electronics. Habe mit dem Multimeter ca. 2V gemessen bei
Tastendruck. Die Batterie hat 4,2V.
Fragensteller schrieb:> Ups vllt habe ich da was falsch verstanden
Das hast du auf jeden Fall. Auch ein MOSFET bleibt nur so lange
eingeschaltet, wie Spannung am Gate anliegt.
MaWin schrieb:> weil der Kate-Kondensator um 1nF hat, kann das in 1us erfolgt sein.
Woher weißt du, welchen Strom er für das Aufladen des Gates zur
Verfügung stellen kann?
Fragensteller schrieb:> ich würde gerne einen N-Kanal Mosfet als Schalter benutzen und diesen> nur mit einem kurzen Spannungspuls am Gate durchschalten. Reicht das> schon aus um den Transistor zu schalten oder muss die Spannung> länger/dauerhaft anliegen?
Die Spannung am Gate muss so lange Anliegen, wie der FET durchgeschaltet
sein soll. Sonst könntest du einen FET im Datenblatt nicht durch
statische Kennlinien beschreiben und würdest zu den Zeitparametern einer
solchen Schaltfunktion etwas finden, z.B. die Mindestpulsdauer o.ä.
Du könntest aber ein Flip-Flop davor schalten.
J. T. schrieb:> MaWin schrieb:>> weil der Kate-Kondensator um 1nF hat, kann das in 1us erfolgt sein.>> Woher weißt du, welchen Strom er für das Aufladen des Gates zur> Verfügung stellen kann?
Weiß er nicht, deshalb schreibt er „kann“...
Niemand weiß irgendetwas, weil der TO keine Fakten liefert.
Axel S. schrieb:> Fragensteller schrieb:>>> Ups vllt habe ich da was falsch verstanden>> Das hast du auf jeden Fall. Auch ein MOSFET bleibt nur so lange> eingeschaltet, wie Spannung am Gate anliegt.
Die Gatekapazität muss sich schon entladen damit der Mosfet wieder
sperrt. Das bedeutet aber auch das der Mosfet während des
Ausschaltevorgangs in den Linearbetrieb übergeht. Je nach Last kann das
ungünstig sein. Dazu kommt die Verlustleistung am Mosfet abhängig vom
Laststrom.
Fragensteller (Gast)
>Ups vllt habe ich da was falsch verstanden, der Taster ist ein FSR von>Interlink electronics. Habe mit dem Multimeter ca. 2V gemessen bei>Tastendruck. Die Batterie hat 4,2V.
Ein FSR ist ein Force Sensing Resistor. Und als solcher liefert er
erstmal keine Spannung, sondern man kann erstmal nur eine
Widerstandsänderung daran messen.
Erst mit einer Schaltung wird eine Spannung daraus, die man weiter
verwursten kann. Insofern kann Deine Aussage erstmal nicht stimmen, daß
der FSR eine Spannung abgibt, es sei denn, das Teil hat schon Elektronik
drin.
Aber dazu müsstest Du uns mal den genauen Typen nennen, damit wir
einschätzen können, was es damit auf sich hat.
Ach ja, und liefere gleich das Datenblatt mit, denn der Hersteller will
offensichtlich keines rausrücken ohne größere Umstände (oder keine
verkaufen - könnte auch sein).
Aber sei es mal so, daß der Sensor 2V liefert, und wir hätten einen
Mosfet, der dabei voll durchschaltet. Wie willst Du verhindern, daß das
Gate wieder "entspannt" wird, sobald der Sensor keine Spannung mehr
liefert? Denn das saugt die Gatekapazität dann ja wieder leer.
Und wie sorgst Du dafür, daß der Mosfet irgendwann wieder mal
abschaltet, denn das soll er doch bestimmt auch auf Befehl machen können
...
Fragensteller schrieb:> Das Problem bei Flipflops und Latches ist halt, dass sie sehr viel> strom brauchen, da sie dauerhaft an Vcc liegen
Wieviel Strom braucht ein CD40xx denn?
Und was nennst du viel?
Fragensteller schrieb:>> Wieviel Strom braucht ein CD40xx denn?>> les ich leider nicht raus aus den Datenblättern
Parameter „Quiescent Current“
>> Und was nennst du viel?>> alles über 1mA
CD40xx deutlich weniger...
Fragensteller schrieb:> Hallo,>> ich würde gerne einen N-Kanal Mosfet als Schalter benutzen und diesen> nur mit einem kurzen Spannungspuls am Gate durchschalten. Reicht das> schon aus um den Transistor zu schalten oder muss die Spannung> länger/dauerhaft anliegen?>
Spannung muß dauerhaft am Gate anliegen, um ein definiertes Verhalten zu
haben.
Bei "offenen" Gate kann alles mögliche passieren.
Nur weil es "einmal" funktioniert hat das keine Aussagekraft über
zukünftiges Verhalten (Einflussfaktoren können z.B. sein:
Bauteilstreuung, Feuchtigkeit, Temperatur, Alterung etc.)
Deshalb ist auch in Normen zur elektrischen Sicherheit gefordert, daß
man bei Leistungshalbleitern (wie MOSFETS und IGBTs) einen
"Floating-Gate-Test" macht, d.h. man klemmt z.B. das Gate/Basis von der
"geplanten" Schaltung ab, und fährt mit einem DC-Netzteil langsam die
Spannung durch:
Wenn ein gefährlicher Zustand auftritt: nicht bestanden
Wenn kein gefährlicher Zustand auftritt: bestanden
siehe DIN EN 60335-1 Kap 19.11.2.g
Da können tolle Sachen passieren...
Fragensteller schrieb:> Ich habe gelesen, dass sich der Eingang eines Mosfets wie ein> Kondensator verhält, also dass er geladen bleibt auch wenn keine> Spannung mehr am Gate liegt und man ihn aktiv entladen müsste.
Im Prinzip stimmt das auch. Aber der Kondensator ist sehr klein,
typischerweise um 1 nF. Durch Leckströme entlädt sich der Kondensator
wieder.
Ein halb eingeschalteter MOSEFT wird unter Last schnell heiß.
> also ab wann sperrt der Transistor wieder wenn man ihn nicht entlädt?
Im Datenblatt gibt es Angaben, bei viel viel Volt er wie viel Laststrom
fließen lässt. Diese unterliegen deutlichen Material-Streuungen, also
nimm die Diagramme nicht ohne Nachzudenken für bare Münze.
Die Gate-Threshold Spannung ist die Schwelle, unterhalb welcher der
Transistor gar nicht mehr leitet.
Aber wie lange die Selbst-Entladung dauert, dass weiß nur der liebe
Gott.
Fragensteller schrieb:> Habe mit dem Multimeter ca. 2V gemessen bei> Tastendruck. Die Batterie hat 4,2V.
Ich würde das Problem mit einem CD4017 lösen. Eigenstromverbrauch liegt
im einstelligen uA-Bereich...mit Tendenz in den nA-Bereich. Der
Clockeingang hat Schnitt-Trigger-Charakteristik was das Entprellen des
Tasters erleichtert.
Problem sind die genannten 2V vom Taster.
@TO
Stimmt der Wert tatsächlich?
Ist das Problem überhaupt noch relevant...oder bist Du raus?
