Mosfetschaltung 24V mit Mikrocontroller

#7283666
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Guten Abend zusammen,

leider bin ich sehr unerfahren und neu in dem Thema. Kann mir jemand 
sagen ob diese Schaltung so funktioniert? Der uC-Pin liefert im high 
Zustand 5V und soll den IRF7103 schalten. Dieser steuert ein SSR an, 
welches etwa 50mA zieht laut Datenblatt.

Ich habe die Schaltung mit LTSpice simuliert, bin mir aber dennoch 
unsicher da ich neu auf diesem Gebiet bin.

Vielen Dank euch für eure Hilfe
Gruß
Pavel
Angehängte Dateien:
(Firma: matzetronics) #7283672
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Pavel schrieb:
> Der uC-Pin liefert im high
> Zustand 5V und soll den IRF7103 schalten. Dieser steuert ein SSR an,
> welches etwa 50mA zieht laut Datenblatt.

Ja, das sollte klappen. Aber die LED würde ich persönlich eher über den 
Ausgang schalten, dann hast du gleich Kontrolle, ob der MOSFet tut, was 
er soll. Logischerweise mit angepasstem Vorwiderstand.
Übrigens leuchtet eine moderne LED schon locker mit 1mA, der 
Vorwiderstand ist also unnötig klein.
#7283691
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Dieter schrieb:
> Vor dem Einbau des Mosfet die R2 u. R3 bestuecken, falls Du selbsr
> bestueckst.

Hallo Dieter,

vielen Dank für den Tipp, ich werde selber Bestücken. Aus reinem 
Interesse, weswegen diese beiden zuerst?

Matthias S. schrieb:
> Ja, das sollte klappen. Aber die LED würde ich persönlich eher über den
> Ausgang schalten, dann hast du gleich Kontrolle, ob der MOSFet tut, was
> er soll. Logischerweise mit angepasstem Vorwiderstand.
> Übrigens leuchtet eine moderne LED schon locker mit 1mA, der
> Vorwiderstand ist also unnötig klein.

Vielen Dank für die Bestätigung
Gast #7283707
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Pavel schrieb:
> ob diese Schaltung so funktioniert?

Sie wird, aber der MOS-FET macht keinen Sinn, das tut jeder BC_irgendwas 
NPN genauso gut und billiger.

150 Ohm vor der LED soll ein Witz sein? Wenn das nicht gerade 30 Jahre 
alte Modelle sind, reichen 1000 Ohm oder sogar noch mehr.

Pavel schrieb:
> weswegen diese beiden zuerst?

Schutz gegen Elektrostatik am Gate.
#7283849
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Pavel schrieb:
> leider bin ich sehr unerfahren und neu in dem Thema. Kann mir jemand
> sagen ob diese Schaltung so funktioniert?

Ja. Aber R3 ist überflüssig. Und Q1 ist für 50mA Laststrom 
überdimensioniert. Ein BSS138 reicht locker.
R1 ist unsinnig klein, du brauchst keine 20mA für eine heutige LED. Nimm 
ultrahelle, da sind selbst 2mA blendend hell!
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #7283881
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Pavel schrieb:
> Dieser steuert ein SSR an, welches etwa 50mA zieht laut Datenblatt.
Lass doch mal das Datenblatt des SSR sehen.

Denn in den meisten SSR ist auch nur eine LED drin. Und mit der D1 hat 
du auch schon eine LED, die leuchten soll.

Dieter schrieb:
> Optokoppler
Ein SSR ist ein Optokoppler...
Gast #7284709
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Stefan F. schrieb:
> Wie lädt man denn einen Holztisch auf?

Nicht jeder hat einen unbeheizten nicht ganz trockenen Keller zum 
Basteln.

Reibungselektrizitaet ist das Stichwort. Gab dazu auch einen Versuch mit 
JFets. Die wurden dabei nicht gekillt, aber auf dem analogen Messgeraet 
gut sichtbar gewesen.

Es reicht aber auch das Rutschen mit dem Hinterteil auf dem Stuhl oder 
mit den Schuhen auf dem Boden aus um das Gate zu killen.
#7286359
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Vielen Dank für eure hilfreichen Antworten und entschuldige für die 
späte Antwort.
Die SSRs könnten theoretisch auch direkt mit dem uC betrieben werden, 
jedoch habe ich die Vorgabe, dass die SSRs später auch durch ein Schütz 
ersetzt werden können.

Eine Frage habe ich noch. Da ich beim Entwickeln der Software keine 24V 
zur Verfügung habe, würde der Drain Anschluss des IRF7103 "in der Luft" 
hängen auch wenn am Gate eine Spannung anliegt, kann er dadurch kaputt 
gehen oder lässt sich das mit Tricks umgehen?

Gruß
Pavel
Beitrag #7286362 wurde von einem Moderator gelöscht.
Gast #7286369
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Pavel schrieb:
> Eine Frage habe ich noch. Da ich beim Entwickeln der Software keine 24V
> zur Verfügung habe, würde der Drain Anschluss des IRF7103 "in der Luft"
> hängen auch wenn am Gate eine Spannung anliegt, kann er dadurch kaputt
> gehen oder lässt sich das mit Tricks umgehen?

Grundsätzlich sind alle Pins an Halbleiterbauelementen ESD-gefährdet, 
selbst für Widerstände stehen im Datenblatt ESD-Vorgaben.
Aber der Drainanschluss ist natürlich wesentlich weniger empfindlich als 
das Gate. Hängt halt davon ab, wie du mit der Schaltung umgehst.
Zur Sicherheit: mache einen Widerstand (z.B. 1k oder 10k) an den Stecker 
J24 und nehme statt der 24V die 5V-Versorgung deines µC.
Dann bist du auf der sicheren Seite.
Gast #7286480
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Johannes F. schrieb:
> wie schon gesagt wurde, ist R3 überflüssig

Überflüssig: Naja, die Gatekapazität ist klein, der µC-Ausgang limitiert 
den Spitzenstrom sowieso. Man kann ihn weglassen.
Schaden tut er jedoch nicht, er begrenzt den Spitzenstrom auf max. ca. 
40mA und eine schnelle PWM wird nicht verlangt. Er könnte sogar 1k 
haben, für die gedachten Lasten und das seltene Schalten ist auch das 
ok.
Gast #7286561
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Pavel schrieb:
> würde der Drain Anschluss des IRF7103 "in der Luft" hängen
> auch wenn am Gate eine Spannung anliegt, kann er dadurch kaputt
> gehen

Der IRF7103 enthält wie fast alle MOSFET eine parasitäre Zenerdiode 
zwischen Drain und Source. Sie leitet zu hohe Spannungen an Drain nach 
Source hin ab.

So richtig empfindlich ist nur das Gate, wenn es ganz offen ist, was in 
deiner Schaltung ja nicht der Fall ist.
(Firma: matzetronics) #7286767
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Johannes F. schrieb:
>> und noch ne "echte" über Source/Drain
>
> Wozu denn das?

Möchte ich auch wissen - die ist doch schon im MOSFet drin. Übertreiben 
muss mans nun auch nicht. Specs dieser Diode sind im DB nachzulesen.

Stefan F. schrieb:
> sie wirkt aber so ähnlich

Nicht mal ansatzweise. Das ist eine normale Diode. Sie hat auch keine 
Schutzwirkung bei Gegen-EMK (Freilauf).
Beitrag #7286846 wurde von einem Moderator gelöscht.
Gast #7286904
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Matthias S. schrieb:
> Sie hat auch keine Schutzwirkung bei Gegen-EMK (Freilauf).

Doch hat sie. Allerdings ist ihre Belastbarkeit in Sperr-Richtung nicht 
bei jedem MOSFET spezifiziert. Wo es spezifiert ist, nennt man sie 
"Fully Avalanche Rated". Zum Beispiel der IRLU024N.

https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-IRLR024N-DataSheet-v01_01-EN.pdf?fileId=5546d462533600a4015356694f7f265d

Figure 12a, 12b und 12c

Neuartiger Physiker schrieb im Beitrag #7286846:
> Na sage mal...
> Du kannst doch die Worte dieser Koryphäe nicht einfach so anzweifeln!
> Heute ist nämlich der Tag der neuartigen Physik.

Du solltest auch mal einen Blick in das Datenblatt werfen und nach dem 
Begriff googeln.

Wolfgang schrieb:
> Die kritische Isolationsschicht sitzt zwischen Kanal und Gate. Von
> welcher Seite die ESD-Ladung kommt dürfte doch wohl egal sein

Zwischen Drain und Gate darf in der Regel viel mehr Spannung anliegen, 
als zwischen Source und Gate. Schau auch du einfach mal in das 
Datenblatt.

Vgs +/- 16V
Vdss 55V

(also 71V zwischen D und G)
Gast #7287108
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Pavel schrieb:
> Eine Frage habe ich noch. Da ich beim Entwickeln der Software keine 24V
> zur Verfügung habe, würde der Drain Anschluss des IRF7103 "in der Luft"
> hängen auch wenn am Gate eine Spannung anliegt, kann er dadurch kaputt
> gehen oder lässt sich das mit Tricks umgehen?

Wieso muß man unbedingt einen FET nehmen, wenn man wegen ESD die Hose 
voll hat?

Ein BC547 ist deutlich unempfindlicher.

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