Hallo zusammen, ich möchte mit einem ESP32 mehrere 12V Motoren (Aufdruck: 12V, AMPS: 1.6A, MAX.AMPS: 2.5A) schalten (nur an / aus. Kein PWM). Das Ganze möchte ich NICHT mit Relais, sondern mit Mosfets lösen. Hab zwar schon ein Paar "Projekte" umgesetzt, jedoch bisher noch nie mit Mosfets gearbeitet. Würde die Schaltung im Anhang so funktionieren? Danke! :)
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Der ESP hat nur 3.6 V, schaltet der MosFet damit durch? Ich würde einen kleinen Treiber davor setzen, eventell Optokopler / Transistor oder Treiber-IC und den Fet mit den vollen 12V ansteueren
micha schrieb: > Der ESP hat nur 3.6 V, schaltet der MosFet damit durch? Es sollte so gerade klappen, aber richtig geeignet ist er nicht. Man benötigt einen LLL Mosfet (LowLogicLevel), der auch bei 3,3V richtig durchschaltet. Alternative ist ein Treiber.
Matthias S. schrieb: > micha schrieb: >> Der ESP hat nur 3.6 V, schaltet der MosFet damit durch? > > Es sollte so gerade klappen, aber richtig geeignet ist er nicht. Man > benötigt einen LLL Mosfet (LowLogicLevel), der auch bei 3,3V richtig > durchschaltet. Alternative ist ein Treiber. Kannst du uns einen nennen?
Auf ALTEN 775/am3 Bord findet man öfter mal welche die zb schon ab 1 Volt durchschalten können. Wie zb 3310GH oder 9T18GH oder APM2030N.
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Entweder nimmst du einen Logic Level MosFet oder einen BJT. BJTs haben typischerweise geringere Durschaltverluste und den kriegst du mit einem uC auch in Sättigung. Schnelles Schalten brauchst du hier ja nicht.
Jonathan schrieb: > BJTs haben typischerweise geringere Durschaltverluste und den kriegst du > mit einem uC auch in Sättigung. Unsinn!
Müllerpin schrieb: > Matthias S. schrieb: >> micha schrieb: >>> Der ESP hat nur 3.6 V, schaltet der MosFet damit durch? >> >> Es sollte so gerade klappen, aber richtig geeignet ist er nicht. Man >> benötigt einen LLL Mosfet (LowLogicLevel), der auch bei 3,3V richtig >> durchschaltet. Alternative ist ein Treiber. > > Kannst du uns einen nennen? IRF7401
Benjamin Probst schrieb: > jedoch bisher noch nie mit > Mosfets gearbeitet. Dann rein sicherheitshalber der Hinweis: Dein ESP-GND muss mit dem 12V-GND verbunden sein. Nur die Leitung vom GPIO zum Gate reicht nicht. Sollte offensichtlich sein, aber dennoch tauchen hier regelmäßig Fragen auf, bei denen genau das das Problem ist.
micha schrieb: > Der ESP hat nur 3.6 V, schaltet der MosFet damit durch? Hier eine kleine Liste: Beitrag "Re: Logic Level FET für 3.3V"
H. H. schrieb: > IRF7401 Da würde ich vorher prüfen, ob der Motor tatsächlich auch im Anlauf-/Blockierfall mit den angegebenen 2.5A zufrieden ist.
Wenn du die AOD4184A schon gekauft hast, kannst du einfach als Treiber einen PNP Transistor zwischen 12V und Gate hängen. Falls nicht käme auch der IRF3708 in Frage, dessen RDSon ist bei 2,8V noch spezifiziert. https://www.reichelt.de/mosfet-n-ch-30v-62a-87w-to-220ab-irf-3708-p90229.html
Oster schrieb: > Wenn du die AOD4184A schon gekauft hast, kannst du einfach als Treiber > einen PNP Transistor zwischen 12V und Gate hängen. Unsinn!
Wenn das Unsinn ist warum gibt es dann IGBTs Herr Hinz? Haben Sie dafür auch eine Antwort außer Unsinn
Jonathan schrieb: > Wenn das Unsinn ist warum gibt es dann IGBTs Herr Hinz? Um einen 12V Motor zu schalten? Was für ein Unsinn! > Haben Sie > dafür > auch eine Antwort außer Unsinn Unsinn ist nun mal Unsinn.
Jonathan schrieb: > Wenn das Unsinn ist warum gibt es dann IGBTs Herr Hinz? Haben Sie > dafür > auch eine Antwort außer Unsinn Da darfst du keine Antwort erwarten. Er weiß es nicht besser.
H. H. schrieb: > Oster schrieb: >> Wenn du die AOD4184A schon gekauft hast, kannst du einfach als Treiber >> einen PNP Transistor zwischen 12V und Gate hängen. > > Unsinn! Da muss ich Hinz zustimmen. War leider ein wenig durchdachter Schnellschuss, da damit der ESP Pin über die B-E Strecke an die 12V gelegt würde. Zwar durch den Basiswiderstand strombegrenzt, aber einfach keine gute Idee.
Danke für die ganzen Antworten :) Oster schrieb: > Wenn du die AOD4184A schon gekauft hast Bisher hab ich noch nichts gekauft. Bin gerade am Planen der Platine - die würde ich gerne die Tage bestellen. Oster schrieb: > Falls nicht käme auch der IRF3708 in Frage Den bekomme ich leider bei TME nicht. Und auch bei Reichelt gibt's den nur als TO-220. SMD fänd ich cooler, da später die Platinenunterseite sichtbar sein wird.
Wolfgang schrieb: > Da würde ich vorher prüfen, ob der Motor tatsächlich auch im > Anlauf-/Blockierfall mit den angegebenen 2.5A zufrieden ist. +1 für die erste und bisher einzig sinnvolle Antwort
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Mit dem AOD4148 könnte es sehr eng werden, die Streuung der VGSth liegt um +-0,5 Volt, d.h. wenn die Kurve genau im Durchschnitt liegt ist das kein Problem, bei eine Fertigungstoleranz am unteren Ende sieht es mau aus.
Ich hatte letztens für etwas ähnliches einen IRF7413 ausgesucht. Momentan muss man aber eher schauen was es denn beim Distributor überhaupt gibt. Du kannst dir noch überlegen eine 3A-Sicherung o.ä. in den Strompfad zu bauen. Ich würde vorschlagen, filtere bei deinem Distributor nach Mosfet die auf Lager sind, schaue nach niedriger VGSth, überprüfe die Diagramme im Datenblatt und stelle den ausgesuchten Typ vor. Entweder du bekommst sofort Widerspruch, weil du etwas falsch gemacht oder nicht bedacht hast, oder es meldet sich vielleicht niemand, dann ist es ziemlich sicher richtig (man lernt das hier mit der Zeit richtig zu interpretieren).
Wie gesagt - bisher hab ich noch nichts mit Mosfets gemacht. Habe jetzt mal etwas bei TME gewühlt und den AOD424 gefunden. https://www.tme.eu/Document/a7046064b79d06c1b2531adbaa41c4ce/AOD424.pdf Funktioniert der? Ich werde aus den 10000 Angaben im Datenblatt irgendwie nicht schlau. 😅
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Oster schrieb: > der IRF3708 in Frage, dessen RDSon ist bei 2,8V noch spezifiziert. > https://www.reichelt.de/mosfet-n-ch-30v-62a-87w-to-220ab-irf-3708-p90229.html Auah ... Anhang. Stefan ⛄ F. schrieb: >> Da würde ich vorher prüfen, ob der Motor tatsächlich auch im >> Anlauf-/Blockierfall mit den angegebenen 2.5A zufrieden ist. > > +1 für die erste und bisher einzig sinnvolle Antwort War Dein Bier schlecht? Übliche FETs haben genug Reserve für den Anlauf.
H. H. schrieb: > Kannst du nehmen. Ja? Auch ohne das beim Einschalten magischer Rauch entweicht?^^ 😅 Cool, danke! Und den Gate-Widerstand? Wie berechnet man den? Die 100 Ohm in meinem Bild oben hatte ich einfach aus einer anderen Schaltung geklaut.
Benjamin Probst schrieb: > Und den Gate-Widerstand? Wie berechnet man den? MosFETs sind spannungsgesteuert, insofern braucht's den nicht. Weder zum Schutz des FETs noch zum Schutz von normalen CMOS-Ausgängen. Kann man aber einbauen, um z.B. die Schaltflanken abzuflachen und das EMV-Verhalten zu verbessern. Nachdem du nur schaltest, und keine PWM verwendest, ist der ziemlich egal. 100 Ohm passen genauso wie 0 Ohm oder 10 Ohm. 1 kOhm wär auch noch OK, wenn du den Pull-Down entsprechend vergrößerst (Spannungsteiler...) Aber da schaltet der FET schon recht langsam, bleibt also lange im verlustreichen Linearbetrieb. Kannst ihn als "Angstwiderstand" sehen. Wenn z.B. dein Oszi-Tastkopf am Gate abrutscht und es gegen Source kurzschließt, hat der µC-Ausgang keinen Kurzschluss.
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Benjamin Probst schrieb: > Die 100 Ohm in meinem > Bild oben hatte ich einfach aus einer anderen Schaltung geklaut. Warum auch nicht? Da du keine PWM machst, ist das völlig wurscht. Anbei noch sicheres Schalten mit MC, allerdings in der Highside.
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Matthias S. schrieb: > Da du keine PWM machst, ist das völlig wursch Εrnst B. schrieb: > MosFETs sind spannungsgesteuert, insofern braucht's den nicht. Die Spannung ist wegen der Gatekapazität aber ladungsgesteuert. Deshalb legt der Widerstand - zusammen mit der Ansteuerimpedanz - die Flankensteilheit fest, auch ohne PWM. Bei PWM findet die Schalterei nur häufiger statt, d.h. nur thermisch ist er hier egal, EMV-mäßig hängt es von der Bewertung der Störungen ab.
Wolfgang schrieb: > Die Spannung ist... Was möchtest uns damit sagen? Getewiderstand kannste machen oder eben nicht. Ist also wurscht.
nutze doch mal das Forum, um Dich ein wenig zu informieren https://www.mikrocontroller.net/articles/FET
Matthias S. schrieb: > Was möchtest uns damit sagen? Getewiderstand kannste machen oder eben > nicht. Ist also wurscht. Damit möchte ich sagen, dass der Umladestrom für die Gatekapazität und damit auch der Gatewiderstand eben genau nicht wurscht sind. Es kommt drauf an, ob einen Störungen durch steile Schaltflanken stören.
>>> Da würde ich vorher prüfen, ob der Motor tatsächlich auch im >>> Anlauf-/Blockierfall mit den angegebenen 2.5A zufrieden ist. >> +1 für die erste und bisher einzig sinnvolle Antwort Manfred schrieb: > War Dein Bier schlecht? Übliche FETs haben genug Reserve für den Anlauf. Ohne konkrete Zahlen lasse ich mich zu einer solch mutigen pauschalen Aussage verleiten. >> Und den Gate-Widerstand? Wie berechnet man den? Εrnst B. schrieb: > MosFETs sind spannungsgesteuert, insofern braucht's den nicht. > Kannst ihn als "Angstwiderstand" sehen. Es geht eher darum, den Mikrocontroller und dessen Spannungsversorgung nicht zu überfordern. Das Gate ist immerhin ein Kondensator. Ohne Strombegrenzung fließt ein unendlich hoher Strom bei jedem Umlade-Vorgang. Das steuernde IC wird wohl nicht unendlich viel Strom fließen lassen, aber sehr wahrscheinlich mehr als dessen absolute maximum ratings erlauben. Meine Erfahrung aus der Praxis ist, dass man den Widerstand bei Schaltfrequenzen < 10 Hz meistens weg lassen kann. Dennoch würde das Weglassen nicht empfehlen.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Ohne > Strombegrenzung fließt ein unendlich hoher Strom bei jedem > Umlade-Vorgang. jaja... unendlicher Strom erzeugt ein unendlich starkes Magnet- und Gravitationsfeld was alles unendlich stark beschleunigt, was zur kompletten Zerstörung des Universums führt... Damals, vorm Krieg, als CMOS noch frisch und neu war, wurde als große Verbesserung zum bipolaren TTL angeführt dass man nicht mehr auf den Fan-Out achten muss weil jeder CMOS-Ausgang quasi unbegrenzt viele parallelgeschaltete CMOS-Eingänge (=Gates) treiben kann. Und ettliche Jahrzehnte wurden Mosfet-Gates ohne großes Strombegrenzungs-Trara direkt an CMOS-Ausgänge angeschlossen. Keine Ahnung wo in den letzten paar Jahren plötzlich diese "Gate-Phobie" hergekommen ist. Youtube? Arduino? Schau nochmal genau in die Absolute Maximum Ratings. Da steht dann (z.B.) "30mA DC current per I/O pin" Das "DC" steht da nicht nur Spaßeshalber, auf die kurzen Pulse beim Gate-Umladen kannst du diese Tabellenzeile nicht anwenden. Was in beiden Fällen das eigentlich limitierende ist, ist die Verlustleistung in den µC-internen Ausgangs-FETs. Und die kann man im PWM-Betrieb zumindest grob abschätzen, und weit, weit unter der Verlustleistung bei 30 oder 20mA DC bleiben. Sauberes Abblocken der Versorgung ist natürlich trotzdem Pflicht. Stefan ⛄ F. schrieb: > Meine Erfahrung aus der Praxis ist, dass man den Widerstand bei > Schaltfrequenzen < 10 Hz meistens weg lassen kann. Meine Erfahrung ist, dass ein AVR das auch mit 125kHz PWM und 25nC Total Gate Charge ganz problemlos mitmacht. (ohne auf EMV zu achten)
Matthias S. schrieb: > Ist also wurscht. Nur weil du die Auswirkungen nicht verstehst, ist es noch lange nicht wurscht.
Wolfgang schrieb: > Nur weil du die Auswirkungen nicht verstehst, ist es noch lange nicht > wurscht. Ja genau, das wirds sein. Falls du in der Lage bist, das Ausgangsposting zu lesen, wirst du allerdings bemerken, das nur ein Motor ab und zu an- und abgeschaltet wird. Es ist nach wie vor keine Rede von PWM. Ein Gatewiderstand ist nach wie vor optional, also wurscht. Um den linearen Bereich und Miller schnell zu überfahren, ist ein Gatewiderstand hier u. U. sogar kontraproduktiv.
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Εrnst B. schrieb: > als CMOS noch frisch und neu war, wurde als große > Verbesserung zum bipolaren TTL angeführt dass man nicht mehr auf den > Fan-Out achten muss weil jeder CMOS-Ausgang quasi unbegrenzt viele > parallelgeschaltete CMOS-Eingänge (=Gates) treiben kann. > Und ettliche Jahrzehnte wurden Mosfet-Gates ohne großes > Strombegrenzungs-Trara direkt an CMOS-Ausgänge angeschlossen. Wieviel Gateladung nehmen CD40xx-Eingänge auf, wie viel hat ein IRLZ34? > Keine Ahnung wo in den letzten paar Jahren plötzlich diese "Gate-Phobie" > hergekommen ist. Youtube? Arduino? Dafür braucht es keine Idiotenvideos, das ist simple elektrotechnische Theorie. Der µC-Ausgang gegen den leeren Kondensator Gate-Source schaltet quasi gegen einen Kurzschluß. Selbst, wenn dieser nach ein paar dutzen Nanosekunden wieder weg ist (weil C geladen), ist das unnötiger Streß. Ich meckere Stefan oft genug an, aber diesen Fall hat er zutreffend beschrieben: Stefan ⛄ F. schrieb: > Es geht eher darum, den Mikrocontroller und dessen Spannungsversorgung > nicht zu überfordern. Das Gate ist immerhin ein Kondensator. Ohne > Strombegrenzung fließt ein unendlich hoher Strom bei jedem > Umlade-Vorgang. Stefan, diesen Rückzieher verstehe ich nicht: > Meine Erfahrung aus der Praxis ist, dass man den Widerstand bei > Schaltfrequenzen < 10 Hz meistens weg lassen kann. Dennoch würde das > Weglassen nicht empfehlen. Ich habe fast nur langsame Schaltvorgänge, da kommt immer ein Widerstand ans Gate.
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