Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Mehrere Transistoren an einem Wemos D1 mini Ausgang


von Christian W. (christian_w741)


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Hallo
Ich habe einem Wemos D1 Mini mit PWM an einem Ausgang programmiert.
Nun möchte ich an dem Ausgang über 4 Transistoren TIP 120, 4 LED Bänder 
mit je 12V 1.5A anschließen.
Gibt es dafür einen Schaltplan womit ich den Ausgang vom Wemos nicht 
überlastet?

von H. H. (Gast)


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Nimm keine Darlingtontransistoren sondern MOSFETs. Ob noch ein 
Gatetreiber nötig ist hängt von der PWM-Frequenz ab.

von Christian W. (christian_w741)


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Danke für deine schnelle Antwort.
Der Wemos hat eine PWM Frequenz von 1kHz.
Was würdest Du denn für einen MOSFET vorschlagen ?
Der müsste 6 Ampere schalten können, wenn ich alle 3 LED Bänder auf 
einen hänge.

von planlos (Gast)


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Jetzt kommt wieder so nen exotisches LV-Teil das keiner kennt und 
bestenfalls bei Mouser u.Co vorrätig ist, sonst nirgendwo.
Lohnt sich voll! Hauptsache keinesfalls nie nicht die Bipos nehmen die 
schon rumliegen... Menno Hinz!

von H. H. (Gast)


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Christian W. schrieb:
> Der Wemos hat eine PWM Frequenz von 1kHz.

Das ist gut, erfordert keinen zusätzlichen Gatetreiber.


> Was würdest Du denn für einen MOSFET vorschlagen ?

IRF3708

In SMD gäbs noch mehr Auswahl.

von planlos (Gast)


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Welchen Ausgangsstrom können denn die Wemos?  5mA Basisstrom für jeden 
TIP120 sollten genügen -> Basiswiderstand 470 Ohm.

von H. H. (Gast)


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planlos schrieb:
> Welchen Ausgangsstrom können denn die Wemos?  5mA Basisstrom für
> jeden
> TIP120 sollten genügen -> Basiswiderstand 470 Ohm.

Gibt 1V Spannungsverlust am TIP120, und ein Kühlkörper wird nötig.

Also schlicht Mist. Und falsch gerechnet ist es auch noch...

von Christian W. (christian_w741)


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Die Wemos geben 3.3V mit 20mA raus.
Das sollte doch reichen für den IRF3708?
Somit könnte ich alle 4 LED Bänder an den einen MOSFET hängen?

von H. H. (Gast)


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Christian W. schrieb:
> Die Wemos geben 3.3V mit 20mA raus.

Welcher ESP ist denn drauf? Ich kenne die ehr mit 12mA.


> Das sollte doch reichen für den IRF3708?

Bei 1kHz schon.


> Somit könnte ich alle 4 LED Bänder an den einen MOSFET hängen?

Ohne Probleme.

von Christian W. (christian_w741)


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Du hast recht es sind nur 12mA pro PIN Last möglich.
Der Chip ist ein 8266.
Was muss ich hinsichtlich Widerständen beachten/verbauen?

von H. H. (Gast)


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Christian W. schrieb:
> Was muss ich hinsichtlich Widerständen beachten/verbauen?

Ein 100 Ohm Widerstand zwischen GPIO und Gate schadet nicht, und 47k 
zwischen Gate und Source sorgen für klare Verhältnisse bis die Software 
nach Reset läuft.

von Christian W. (christian_w741)


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Super
Vielen Danke für Deine Unterstützung.
Ich werde es mal ausprobieren und dann berichten.

von Michael U. (amiga)


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Hallo,

Christian W. schrieb:
> Die Wemos geben 3.3V mit 20mA raus.

Es sind nur 12mA die der ESP8266 kann. Dann sind aber nur noch 0,75xVio 
garantiert, also bei 3,3V nur 2,5V.

Gruß aus Berlin
Michael

von Joachim B. (jar)


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Christian W. schrieb:
> Die Wemos geben 3.3V mit 20mA raus.

ich fand im Datenblatt nur 12mA
aber ich mag nicht streiten!
(auch 12mA sollten reichen wenn nicht zu viele Ports das ausreizen,
da sollte man prüfen wie hoch der Gesamt Strom nach GND oder VCC 
zulässig ist!)

upps, danke Micha & hhinz

in positiv Driver als Gegenstück zum ULN2803(a)
https://www.reichelt.de/leistungstreiber-8-kanal-dil-18-udn-2981-p22008.html
hilft ja auch

: Bearbeitet durch User
von H. H. (Gast)


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von Joachim B. (jar)


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H. H. schrieb:
> 2V Dropout!

hast ja Recht, wieder mal!
ja so ist das mit der Salami,
wer durchforstet schon immer den ganzen Thread, also von vorne

Christian W. schrieb:
> 4 LED Bänder
> mit je 12V 1.5A

OK mit 4x 1,5A an 12V reicht ein UDN nicht, eventuell 2 UDN mit je 4 
Ports zusammengeschaltet, bleibt der drop, 2V sind nicht so viel bei 12V 
siehe LED Kennlinie und Helligkeitsempfinden. LED Fading
https://www.mikrocontroller.net/articles/LED-Fading
PWM soll auch noch sein also fällt Photomosrelais auch weg, IMHO zu lahm 
je nach PWM Frequenz.

Braucht er also vielleicht MOS Treiber denn die "dicken" LogikLevel 
MOSFETS haben auch eine nicht zu unterschätzende Gatekapazität und die 
MOSFET wollen ungern zu lange im linearen Bereich verweilen!

Der TO sollte also mal mehr durchdenken und recherchieren!

: Bearbeitet durch User
von Εrnst B. (ernst)


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Joachim B. schrieb:
> MOSFETS haben auch eine nicht zu unterschätzende Gatekapazität und die
> MOSFET wollen ungern zu lange im linearen Bereich verweilen!

Gatecharge kriegt man aus dem Datenblatt, Schaltfrequenz ist bekannt, 
einfach multiplizieren.

4 FETs mit je 35nC * 1 kHz, macht 140nC * 1kHz = 0.14 mA.

Das ist mehrere Größenordnungen von der max. erlaubten Belastung des 
ESP-Pins weg, da würd' ich mir keine Sorgen machen und auch keinen 
Gedanken an einen extra Gate-Treiber verschwenden. Nur die weiter oben 
vorgeschlagenen 100 Ohm "verlangsamungs-Widerstände" könnten zu groß 
sein (Ausprobieren).
Und der ESP sollte vernünftig dimensionierte Abblock-Kondensatoren zur 
Seite gestellt bekommen.

: Bearbeitet durch User
von Joachim B. (jar)


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Εrnst B. schrieb:
> Schaltfrequenz ist bekannt

ist sie das? du schreibst 1kHz bei mir 5kHz und offensichtlich wählbar, 
bis jetzt habe ich die noch nicht geändert sondern übernommen.

OK auch da könnte es reichen, aber du rechnest mit nC ich mit mA und 
Flankensteilheit, man will ja den Bereich nicht zu langsam durchfahren 
und R ist völlig unbekannt zum Gate und bei R ~ 0 Ohm und Gate C voll 
oder leer ist der Strom auch mal >12mA

von Stefan F. (Gast)


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Εrnst B. schrieb:
> Und der ESP sollte vernünftig dimensionierte Abblock-Kondensatoren zur
> Seite gestellt bekommen.

Die braucht er sowieso, um stabil zu laufen. Ich verstehe nicht, warum 
man da beim Wemos D1 mini Modul den letzten Cent weg gespart hat. Die 
meisten anderen Module sind diesbezüglich in Ordnung.

von Εrnst B. (ernst)


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Joachim B. schrieb:
> Εrnst B. schrieb:
>> Schaltfrequenz ist bekannt
>
> ist sie das?

Das schreibt der TE:

Christian W. schrieb:
> Der Wemos hat eine PWM Frequenz von 1kHz.

Also wird er die schon so gewählt haben.

von Stefan F. (Gast)


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Wahrscheinlich wird das ohne zusätzliche Verstärkung zufriedenstellen 
klappen.

Wenn man nicht die ganz klitzekleinen Transistoren nimmt, sondern welche 
mit ein bisschen Kühlfläche dran, bin ich da guter Dinge.

von H. H. (Gast)


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Εrnst B. schrieb:
> Nur die weiter oben
> vorgeschlagenen 100 Ohm "verlangsamungs-Widerstände" könnten zu groß
> sein (Ausprobieren).

Die hab ich deswegen vorgeschlagen:


> Und der ESP sollte vernünftig dimensionierte Abblock-Kondensatoren zur
> Seite gestellt bekommen.

Daran mangelts eben meist.

von H. H. (Gast)


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Joachim B. schrieb:
> 2V sind nicht so viel bei 12V
> siehe LED Kennlinie

Da sind für gewöhnlich drei LEDs in Reihe, zusammen mit einem 
Vorwiderstand.

Alleine die LEDs haben zusammen schon 10V Flussspannung.

von Joachim B. (jar)


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H. H. schrieb:
> Da sind für gewöhnlich drei LEDs in Reihe, zusammen mit einem
> Vorwiderstand.

ist bekannt, er schrieb ja auch 12V LED Stripes!
besonders energiesparend sind 12V Streifen ja nicht mit RV.

Besser wären ja ohne RV PWM LED Treiber mit Steuereingang!
Ich sag doch broken by design!

und dann muss er für die LEDs auch noch die Abwärme wegbekommen sonst 
wird echt übel!

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Joachim B. schrieb:
> Besser wären ja ohne RV PWM LED Treiber mit Steuereingang!
> Ich sag doch broken by design!

Bist du dir da ganz sicher? Je steiler die Flanken sind, umso stärker 
auch die Abstrahlung von Radiowellen. Gerade bei LED Streifen geht bei 
mir immer die rote Warnlampe an, wenn ich PWM lese.

von Joachim B. (jar)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Bist du dir da ganz sicher?

natürlich nicht, er muss natürlich die Verlustleistung und die Steilheit 
optimal ermitteln, da steckt eh noch eine Menge Arbeit drin die hier 
nicht mit einer Frage beantwortet werden kann!

von H. H. (Gast)


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Εrnst B. schrieb:
> 4 FETs mit je 35nC

Nur einmal 16nC, beim IRF3708.

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