Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Mosfet über Taster und Microcontroller schalten


von David P. (devryd)


Lesenswert?

Hallo zusammen,
ich habe folgendes Problem/Szenario:
Ich möchte eine Raspberry Pi und einen Raspberry Pi Pico mit einem 
N-Kanal-Mosfet über einen Taster an und abschalten. Das ganze wird über 
eine LiIon Batterie betrieben, und für den Pi ist noch ein DC-DC Wandler 
dabei um auf die benötigten 5V zu kommen. Mein Plan war bis jetzt den 
pico über den Taster zu starten und im Hauptprogramm des Pico den Mosfet 
anzuschalten, damit die ganze schaltung an bleibt. Leider habe ich das 
Problem, dass der Mosfet von aus direkt schaltet, sobald ich die ganze 
Schaltung mit Strom versorge. Ich verwende einen AO3400 als Mosfet. 
Danke für eure Hilfe

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Tu das nicht! Unterbreche niemals GND.

Nimm eine Schaltung aus mindestens 2 Transistoren, so dass ein P-Kanal 
MOSFET die Stromversorgung unterbricht.

Neulich hatte einer dieses Produkt ausprobiert und für gut befunden: 
https://www.pololu.com/category/121/pololu-power-switches

von David P. (devryd)


Lesenswert?

Mit einem P Kanal Mosfet brauche ich aber doch eine höhere 
Steuerspannung als die Spannung die ich Schalten will oder habe ich das 
falsch verstanden?

von H. H. (Gast)


Lesenswert?

David P. schrieb:
> Mit einem P Kanal Mosfet brauche ich aber doch eine höhere
> Steuerspannung als die Spannung die ich Schalten will oder habe ich das
> falsch verstanden?

Falsch verstanden.

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

David P. schrieb:
> Mit einem P Kanal Mosfet brauche ich aber doch eine höhere
> Steuerspannung als die Spannung die ich Schalten will oder habe ich das
> falsch verstanden?

P-Kanal MOSFET werden mit einer negativen Spannung (relativ zu Source) 
angesteuert. Wie viel Volt du brauchst hängt (wie bim N-Kanal MOSFET) 
vom Modell ab.

Siehe 
http://stefanfrings.de/mikrocontroller_buch/Einstieg%20in%20die%20Elektronik%20mit%20Mikrocontrollern%20-%20Band%202.pdf 
Kapitel 2.2.2 und 3.4.4

von Manfred (Gast)


Lesenswert?

David P. schrieb:
> Mit einem P Kanal Mosfet

... habe ich das voriges Jahr mal dargestellt:
Beitrag "Re: Selbsthalteschaltung (mit µC) gesucht"

Kannst Du nicht 1:1 kopieren, aber das Prinzip, wie der P-FET 
angesteuert wird, ist dort zu sehen.

von PC-Freak (Gast)


Lesenswert?

H. H. schrieb:
>> falsch verstanden?
>
> Falsch verstanden.

Warum schreibst Du nur in Steno?
Das hilft dem To nicht weiter. Wenn Du es weiß (vieleicht), dann schreib 
es gleich hier rein.

@David
Ein Schalter ist einfacher. Es gibt auch Schalttaster. Die Versorgung 
über Halbleiter würde ich nicht machen.

von Jens G. (jensig)


Lesenswert?

PC-Freak schrieb:
> Ein Schalter ist einfacher. Es gibt auch Schalttaster. Die Versorgung
> über Halbleiter würde ich nicht machen.

Vielleicht möchte er aber das ganze programmgesteuert abschaltbar machen 
...

von David P. (devryd)


Lesenswert?

Genau, ich würde gerne über den pico das ganze System ausschalten falls 
die Batterie leer ist, oder nachdem der Raspberry Pi ganz runtergefahren 
ist.
Mit einem normalen Schalter kann ich das nicht machen

von PC-Freak (Gast)


Lesenswert?

Jens G. schrieb:
> Vielleicht möchte er aber das ganze programmgesteuert abschaltbar machen
> ...

Hat er so im Eingangstread nicht geschrieben.

von Jens G. (jensig)


Lesenswert?

PC-Freak schrieb:
> Jens G. schrieb:
>> Vielleicht möchte er aber das ganze programmgesteuert abschaltbar machen
>> ...
>
> Hat er so im Eingangstread nicht geschrieben.

Ja, macht ja nix. Aber wenn jemand die Selbsthaltung programmgesteuert 
machen will, dann steckt vielleicht ein bißchen mehr Absicht dahinter 
...

von David P. (devryd)


Lesenswert?

Wenn ich statt des N Mosfet einen P Mosfet verwende und den auf der 
anderen Seite der Last verwende, funtioniert es dann?

von Stefan F. (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

David P. schrieb:
> Wenn ich statt des N Mosfet einen P Mosfet verwende und den auf der
> anderen Seite der Last verwende, funktioniert es dann?

Das habe ich dir schon geschrieben:

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Nimm eine Schaltung aus mindestens 2 Transistoren, so dass ein P-Kanal
> MOSFET die Stromversorgung unterbricht.

Der Taster zum Einschalten kommt dann parallel zum linken Transistor.

Dein Konzept hat aber einen Schwachpunkt: Den Taster musst du so lange 
drücken, bis die Selbsthaltung beginnt, also bis der entsprechende GPIO 
Pin auf HIGH liegt.

Bequemer geht es wie gesagt mit diesem Produkt:

Stefan ⛄ F. schrieb:
> https://www.pololu.com/category/121/pololu-power-switches

von David P. (devryd)


Lesenswert?

Ich werde es mal mit der Schaltung von dir probieren @stefanus.
Vielen Dank für eure Hilfe

von Manfred (Gast)


Lesenswert?

David P. schrieb:
> Wenn ich statt des N Mosfet einen P Mosfet verwende und den auf der
> anderen Seite der Last verwende, funtioniert es dann?

Ist das zu schwierig für Dich oder liest Du nicht:
Manfred schrieb:
> ... habe ich das voriges Jahr mal dargestellt:
> https://www.mikrocontroller.net/topic/goto_post/6418783

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Manfred schrieb:
> Ist das zu schwierig für Dich oder liest Du nicht

Ich vermute, dass er den Schaltplan exakt so brauchte, wie er es 
aufbauen soll. Mit deinem etwas umfangreicheren Plan (und meinem aus dem 
PDF Buch) war er offenbar überfordert.

Gerade deswegen plädiere ich eher für das Pololu Board, da hat man 
nämlich schon etwas weiter gedacht als David mit seinem unvollständigen 
Konzept. Aber er will wohl lieber seine eigenen Erfahrungen machen.

von David P. (devryd)


Lesenswert?

Ich kam endlich mal dazu weiter zu machen und habe den plan von 
@stefanus nachgebaut. Leider funktioniert das ganze nicht so, wie 
erwartet. Das ganze scheint gar nicht abzuschalten. Selbst wenn kein 
Microcontroller und kein Taster verbunden sind schaltet der Mosfet 
durch. Es ist durchaus möglich, gar wahrscheinlich, dass ich einen 
Fehler beim zusammenbauen gemacht habe, ich kann ihn aber nicht finden. 
Ich habe mehrfach in den Datenblättern geschaut, dass ich die richtigen 
Pins richtig verbunden habe. Das einzige was anders ist, ich hatte 
keinen 10k Ohm widerstand sondern hab 2 4,9 widerständer in serie, also 
9,8kOhm aber das sollte ja kaum einen unterschied machen, oder?
Falls jemand ne Idee hat, was ich falsch gemacht haben könnte wäre ich 
dankbar
Gruß David

von PC-Freak (Gast)


Lesenswert?

Dann stell ein Foto vom Aufbau hier rein.

von David P. (devryd)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Auf der Rückseite ist nur der widerstand R3. Die LED ist nur da um die 
Schaltung zu testen

: Bearbeitet durch User
von PC-Freak (Gast)


Lesenswert?

Da man den Transitor nicht erkennt, was ist das nun für einer? 
Bezeichnung? N-Kanel/P-Kanal?

Was ist das schräge schwarze in der rechten Ecke?

Und vieleicht auch die andere Platinenseite. Weil man erkennt ja die 
komplette Beschaltung des Transistor nicht.

von David P. (devryd)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Der Transistor ist ein bc337-40, das schwarze schräge ist ein IRLML6402 
P kanal mosfet.

Mir fällt auf, dass ich eben etwas falsches geschrieben habe. Auf der 
Rückseite sind 2 20k Widerstände parallel, statt 2 4,9k in Serie
kommt aber aufs gleiche raus

Vielen Dank für deine Hilfe

von PC-Freak (Gast)


Lesenswert?

Bis zur nächsten Antwort von mirdauert es bis heute abend. Ich muss nun 
weg.

Bis später

von Konrad (Gast)


Lesenswert?

David P. schrieb:
> erwartet. Das ganze scheint gar nicht abzuschalten. Selbst wenn kein
> Microcontroller und kein Taster verbunden sind schaltet der Mosfet
> durch. Es ist durchaus möglich, gar wahrscheinlich, dass ich einen
> Fehler beim zusammenbauen gemacht habe, ich kann ihn aber nicht finden.
> Ich habe mehrfach in den Datenblättern geschaut, dass ich die richtigen
> Pins richtig verbunden habe. Das einzige was anders ist, ich hatte
> keinen 10k Ohm widerstand sondern hab 2 4,9 widerständer in serie, also
> 9,8kOhm aber das sollte ja kaum einen unterschied machen, oder?

MOSFET falsch angeschlossen! Du hast Drain und Source vertauscht.

von Konrad (Gast)


Lesenswert?

Das Schaltbild von Stefan ist schon falsch. Pin 2 ist Source und Pin3 
ist Drain.

von David P. (devryd)


Lesenswert?

Das klingt doch schon mal so, also könnte das das Problem lösen

Vielen Dank

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Konrad schrieb:
> Das Schaltbild von Stefan ist schon falsch. Pin 2 ist Source und Pin3
> ist Drain.

Tut mir Leid.

Ich habe einfach irgendeinen MOSFET in KiCad verwendet und nicht darauf 
geachtet, dass die Nummerierung der Pins mit dem Datenblatt des 
Transistors überein stimmt.

von David P. (devryd)


Lesenswert?

Denkt ihr ich kann den MOSFET noch verwenden oder habe ich den durch das 
falsch beschalten gekillt?

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

David P. schrieb:
> Denkt ihr ich kann den MOSFET noch verwenden

Ja. Falsch gepolt leitet die interne Diode die du im Schaltzeichen 
siehst, die verträgt das.

von HildeK (Gast)


Lesenswert?

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Falsch gepolt leitet die interne Diode die du im Schaltzeichen
> siehst, die verträgt das.

...und U_GS darf sowohl positive als auch negative Spannungen bis max. 
12V sehen (bei dem Typ).

von David P. (devryd)


Lesenswert?

Ich habe den Mosfet scheinbar doch irgendwie zerstört, aber habe direkt 
2 bestellt. Schaltung funktioniert jetzt
vielen Dank für eure Hilfe

von HildeK (Gast)


Lesenswert?

David P. schrieb:
> Ich habe den Mosfet scheinbar doch irgendwie zerstört,

Das kann leider auch schnell durchs Handling passieren. Das Gate ist 
sehr empfindlich bez. statischen Spannungen, also immer schön 
Potentialausgleich schaffen, solange wie möglich in der ESD-Tüte lassen, 
Gate ohne Kontakt zur bereits bestückten Leiterplatte (Widerstand 
zwischen G und S; der R3 in Stefans Zeichnung) möglichst nicht berühren!

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.