BSS138 Levelshifter LED treiben?

Hugo schrieb:
> Warum ist das so?

Weil der pull up so hochohmig ist ?

Lern halt, wie MOSFETs grundsätzlich funktionieren, dann braucht man 
auch keine 'level shifter' Fertigplatinen mehr um eine LED anzusteuern, 
sondern kann die rohen Bauteile verwenden.

Und lernt bei der Gelegenheit auch gleich noch warum eine LED einen 
Vorwiderstand benötigt.

"Elementare Elektronik", "Bauelemente", "Grundschaltungen", 
Vogel-Verlag.

Hugo schrieb:
> Warum ist das so?

Das liegt am Ohmschen Gesetz. Der Strom, der durch die LED fließt, muss 
vermutlich auch durch den Widerstand und erzeugt dort eine 
Spannungsabfall.

Simuliere deine Schaltung einfach einmal mit LTSpice. Dann siehst du, wo 
die Spannung bleibt. Oder du misst an deiner Schaltung nach.

Ich nutze die rohen Bauteile, es handelt sich um eine selbst gefertigte 
Leiterplatte.
Letztlich soll am Ausgang eine PWM gesteuerte Pumpe angeschlossen
werden. Die LED ist nur ein Test, weil der Optokoppler-Eingang der Pumpe 
auch aus einer LED besteht.
Kann ich die Pullups auch kleiner wählen? Funktioniert der Levelshifter 
dann noch?

Ok,

dann muss ich die Schaltung wohl umstellen auf einen Standard-Transistor 
bspw BC846, Danke

Hugo schrieb:
> dann muss ich die Schaltung wohl umstellen auf einen Standard-Transistor
> bspw BC846, Danke

Das kommt drauf an, welchen Zweck die Schaltung erfüllen soll.

Michael H. schrieb:
> Warum einen Levelshifter, wenn du danach noch einen Optokoppler zur
> galvanischen Trennung benutzt? Könnte dein Ausgang die LED des
> Optokopplers nicht direkt ansteuern?

Diese Schaltung soll angesteuert werden:
Seite 8:
https://docplayer.org/8719211-Grundfos-datenheft-upm2-upm-geo-upm2k-umwaelzpumpen-50-60-hz.html

Ich hatte vermutlich einen Denkfehler. Es gibt einen Spannungsabfall wie 
oben beschrieben - Danke!!

Hugo schrieb:
> Die LED ist nur ein Test, weil der Optokoppler-Eingang der Pumpe
> auch aus einer LED besteht.

Gut, dass wir das nebenbei dann doch erfahren.
Was hat eine blaue LED mit der IR-LED eines Optokopplers zu tun?
In der V_f ist das ein Unterschied von fast einem Faktor 3.
Wieviel Strom muss in deiner Anwendung durch die LED des Optokopplers 
fließen?
Was wird gesteuert, welcher Typ von Optokoppler?

Paul F. schrieb:
> Dann findest du sowas wie das angehängte Bild.

Was sollen hier jetzt Glühbirne und Freilaufdiode. Das hat doch wirklich 
nichts mit der Anwendung des TO zu tun.

Wolfgang schrieb:
> Das hat doch wirklich
> nichts mit der Anwendung des TO zu tun

Er hat ja geantwortet, bevor ich offenlegte, was ich vorhabe :)
Aber prinzipiell passt seine Schaltung. Anstelle der Glühlampe wird dort 
die Optokoppler-LED der Pumpe angeschlossen.
Ich überlege noch, ob ich einen Transistor (BC846) oder einen MOSFET 
(BSS138) nehme. Gedanken dazu?

Paul F. schrieb:
> keine Freilaufdiode

Ja, brauche ich nicht, weil in diesem Fall (LED) keine induktive Last 
geschaltet wird und somit keine invertierten Spannungsspitzen auftreten 
können.

Hugo schrieb:
> Anstelle der Glühlampe wird dort die Optokoppler-LED
> der Pumpe angeschlossen.

Von den Eigenschaften der LED des Optokopplers merkst du bei der 
Ansteuerung nicht viel, weil in der Pumpe noch die KSQ drin sitzt.

Hugo schrieb:
> Er hat ja geantwortet, bevor ich offenlegte, was ich vorhabe :)

Guter Trick, den Thread in die Länge zu ziehen - bisher 13 eigentlich 
überflüssige Postings, weil du es nicht fertig bringst, gleich alle 
Karten auf den Tisch zu legen.
Bei der Lösung deines Problems könnte man einen weiteren Schritt voran 
kommen, wenn du als nächste Salamischeibe verraten würdest, womit du 
deine Heizungspumpe steuern willst.

Ich werde es jetzt so lösen. Danke an alle.
Highside war nochmal ein guter Hinweis.

Hugo schrieb:
> Ich werde es jetzt so lösen.

Ein 19A-FET für 10mA LED-Strom ist eine Ansage. Damit liegst du auf der 
sicheren Seite. Die 10mA wirst du trotz gerade mal 5V Ansteuerung sogar 
halbwegs schalten können - wenn du Glück hast und der FET in seinen 
Fertigungstoleranzen nicht zu weit vom typischen Exemplar abweicht.
Besser wäre es, für Q7 einen kleineren Logic-Level FET zu verwenden.

Den IRF9540 wirst du mit 5V nicht voll aufbekommen...

Hugo schrieb:
> Ich werde es jetzt so lösen

Ein IRF9540 leitet mit 5V nicht ganz (sondern ist unter 4V eventuell 
sogar ganz gesperrt), der RDS(on) ist erst für 10V angegeben.

Auch bei BSS138 ist RDS(on) erst für 4.5V angegeben, bei 3.3V fliesst 
vielleicht nur 1mA, was bei 3k3 an 5V vielleicht nur für 3.3V am IFR9540 
führt.

Wolfgang schrieb:
> Ein 19A-FET für 10mA LED-Strom ist eine Ansage.

Ich befürchte, er hat größeres vor:

Hugo schrieb:
> Letztlich soll am Ausgang eine PWM gesteuerte Pumpe angeschlossen
> werden.

Ob die Pumpe nun 10mA Steuerstrom, oder 1A oder 100A Anlaufstrom 
braucht, wird man aber erst nach 22 weiteren Salamischeiben oder nie 
erfahren.

Fritzel schrieb:
> Den IRF9540 wirst du mit 5V nicht voll aufbekommen...

Für 10mA ist das auch nicht nötig ;-)

MaWin schrieb:
> Ob die Pumpe nun 10mA Steuerstrom, oder 1A oder 100A Anlaufstrom
> braucht, wird man aber erst nach 22 weiteren Salamischeiben oder nie
> erfahren.

Hugo schrieb:
> Seite 8:
> 
https://docplayer.org/8719211-Grundfos-datenheft-upm2-upm-geo-upm2k-umwaelzpumpen-50-60-hz.html

Hugo schrieb:
> Ich werde es jetzt so lösen.

Warum so aufwändig? Optokoppler kannst du direkt mit dem Mikrocontroller 
ansteuern.

Welchen tieferen Sinn mag wohl der Widerstand parallel zur LED haben?

Wolfgang schrieb:
> Welchen tieferen Sinn mag wohl der Widerstand parallel zur LED haben?

Er soll wohl verhindern, dass die LED schon bei geringen Stromstärken 
leuchtet.

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Er soll wohl verhindern, dass die LED schon bei geringen Stromstärken
> leuchtet.

Bis zu einer Spannung von 3.7V ist da nichts mit "geringer Stromstärke" 
(<100nA).

Und selbst falls die LED mit 100µA daher funzelt, dürfte das den 
Phototransistor im OC nicht sonderlich interessieren - soll sie doch.

Ich habe ein ähnliches Problem, kenne mich aber nicht wirklich aus (bin 
reiner Softwerker).
Welche guten Lösungsmöglichkeiten gibt es, um ca. 500mA mit einem 
Highside mittels 3.3V zu schalten?

Max ohne Moritz schrieb:
> Welche guten Lösungsmöglichkeiten gibt es, um ca. 500mA ...

Meinst du wirklich, dass diese Frage in einem Thread, dessen Titel einen 
MOSFET nennt, der gerade mal 200mA schalten kann, dazu noch dîe falsche 
Polarität besitzt und in wie sich herausstellt, nur 10mA schalten soll, 
irgendwie zielführend ist?

Max ohne Moritz schrieb:
> Welche guten Lösungsmöglichkeiten gibt es, um ca. 500mA mit einem
> Highside mittels 3.3V zu schalten?

http://stefanfrings.de/mikrocontroller_buch/Einstieg%20in%20die%20Elektronik%20mit%20Mikrocontrollern%20-%20Band%202.pdf

Kapitel 2.2 und 3.4

Max ohne Moritz schrieb:
> Welche guten Lösungsmöglichkeiten gibt es, um ca. 500mA mit einem
> Highside mittels 3.3V zu schalten?

Kommt immer auch die zu schaltende Spannung an, über die du NATÜRLICH 
nichts geschrieben hast, aber smart high side switches sind immer 
nützlich, bei den 5V um die es hier geht so was wie

https://www.mouser.de/ProductDetail/Microchip-Technology-Micrel/MIC94065YC6-TR

oder FPF1003A oder sonst einer der dutzenden anderer Hersteller.

Nach reichlich Kritik an meiner zuletzt vorgeschlagenen Möglichkeit
würde ich es nun so machen wollen. Was meint ihr?

Belastung am Ausgang ist max 10mA

Davon ausgehend bisher nur geschätzt:
Stromverstärkung Q6 geschätzt 20
Strom durch R18, wenn Q5 auf ist: ca. 4.7mA
--> max 94mA an PWM_OUT, somit ist Q6 sehr sicher durchgesteuert für 
diese Anwendung

MaWin schrieb:
> Auch bei BSS138 ist RDS(on) erst für 4.5V angegeben, ...

Löse dich einfach mal davon, dass die Kennlinie eines FET durch einen 
einzigen Punkt aus den Quick Reference Daten beschrieben wird.

Oder meinst du, dass die im Datenblatt angegebene Ausgangskennlinie des 
BBS138 völlig aus der Luft gegriffen ist. Eine V_GS von 4.5V ist in der 
Kurvenschar z.T. nicht einmal enthalten (z.B. Nexperia).

Quick Reference Data ist wie ein Werbespot im Fernsehen. Wenn ein 
niedriger R_DS_on beworben werden soll, wird aus der Kennlinienschar 
natürlich eine besonders steile Kurve herausgegriffen und die hat man 
nun mal bei hoher U_GS.