LED parallel zum R_GS an AVR IO

[Rudolf M. (dreimer)]

Guten Tag.

Ich habe einen 5V AVR und möchte zwei Ports (16 Pins) dafür benutzen, um 
Signale von meiner Platine über Leiterplattenklemmen rauszuführen.
Dafür möchte ich einen MOSFET benutzen und dachte an den IRLML6344.
Die geschaltete Spannung soll frei auswählbar sein (max. 12V, 100mA), 
wenn überhaupt, wird das Gate mit 10 Hz angesteuert.

Gleichzeitig möchte ich über LEDs anzeigen, dass das Gate geschaltet 
ist.
Würde die Schaltung wie im Anhang zu sehen ist funktionieren?

Was müsste ich bei der LED beachten? Muss der Threshold über einer 
gewissen Grenze liegen, um die Gatespannung nicht zu beeinflussen 
(ansonsten habe ich konstante ~10mA nach Source)? Die LEDs habe ich noch 
nicht ausgewählt und bin nur von der Baugröße (1206) beschränkt.

PS: Von der Last am AVR sollte das auch okay sein, oder? 20mA pro Pin 
und 100mA pro Port werden ja nicht überschritten.

Danke für eure Hilfe!

Rudolf

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Rudolf M. schrieb:
> Würde die Schaltung wie im Anhang zu sehen ist funktionieren?
Im Prinzip ja.

> möchte ich über LEDs anzeigen, dass das Gate geschaltet ist.
Ich würde die LED an den Drain machen, denn dann weißt du nicht nur, ob 
das Gate eingeschaltet wurde, sondern sogar, ob der Mosfet tatsächlich 
eingeschaltet hat.

Rudolf M. schrieb:
> Von der Last am AVR sollte das auch okay sein, oder? 20mA pro Pin
Hast du im Datenblatt mal nachgeschaut, wieviel von Vcc=5V bei 20mA 
Ausgangsstrom am IO-Pin noch übrig sind? Reicht diese Spannung zum 
sicheren Durchschalten des FET?

BTW: wofür ist die Masseklemme ganz rechts?

BTW2: bei 20mA brennen dir halbwegs taugliche LEDs das Augenlicht weg. 
Zum Erkennen des Schaltzustands reicht 1 mA locker.

[Michael B. (laberkopp)]

Rudolf M. schrieb:
> Würde die Schaltung wie im Anhang zu sehen ist funktionieren?

Ja.

Leider kann man die 10k nicht weglassen.

Ob der MOSFET zum Schutz noch eine Freilaufdiode oder 
Überspannungsschutz braucht, wissen wir nicht, und bei Kurzschluss am 
Ausgang nach +12V geht er vermutlich kaputt weil kein Überstromschutz 
vorhanden ist.

[Falk B. (falk)]

Rudolf M. schrieb:
> Was müsste ich bei der LED beachten? Muss der Threshold über einer
> gewissen Grenze liegen, um die Gatespannung nicht zu beeinflussen
> (ansonsten habe ich konstante ~10mA nach Source)?

Moderne LEDs sind auch mit 1-2mA sehr hell.

> PS: Von der Last am AVR sollte das auch okay sein, oder?

Ja.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Das wäre mein Ansatz bei einer beliebigen Lastspannung:

   5V                                               
   |                                                   
---o-------------->|---1k--->|------o-----o Last o----.
   |             LED       4148     |                 |
   |                                |                 |
   |                                |              Lastversorgung
   |                                |                 |
   |                              |-                  |
   | Vcc                          |-.                 |
  µC IO -----------------o--------|<|                 |
   | GND                 |          |                 |
   |                    10k         |                 |
   |                     |          |                 |
  ---                   ---        ---               ---

[Rudolf M. (dreimer)]

> BTW: wofür ist die Masseklemme ganz rechts?

Damit die externe Spannung einen Common-Ground-Anschluss hat.
(Ziemlich der rechte Zweig in deiner letzten ASCII-Schaltung).
Der GND der externen Spannungsquelle kann dann an diese Klemme 
angeschlossen werden, die andere Klemme kann Vcc + Last bekommen.

> BTW2: bei 20mA brennen dir halbwegs taugliche LEDs das Augenlicht weg. Zum 
Erkennen des Schaltzustands reicht 1 mA locker.

Gut zu wissen. Ich werde den Widerstand dementsprechend anpassen.

> Ob der MOSFET zum Schutz noch eine Freilaufdiode oder Überspannungsschutz 
braucht, wissen wir nicht, und bei Kurzschluss am Ausgang nach +12V geht er 
vermutlich kaputt weil kein Überstromschutz vorhanden ist.

Guter Einwand. Ich wollte die Schutzschaltung aber erstmal als "Problem 
des Benutzers" handhaben *duck&renn*.

> Das wäre mein Ansatz bei einer beliebigen Lastspannung:
Hm, auch eine Option.

[H. H. (Gast)]

Lothar M. schrieb:
> beliebigen Lastspannung:

So sie kleiner als 100V ist...

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

H. H. schrieb:
> So sie kleiner als 100V ist...
Ich mache mir da keine eingehenden Sorgen um die LED, denn der Mosfet 
leitet wegen Udsmax deutlich vorher  ;-)

[Klaus H. (hildek)]

Lothar M. schrieb:
> Hast du im Datenblatt mal nachgeschaut, wieviel von Vcc=5V bei 20mA
> Ausgangsstrom am IO-Pin noch übrig sind? Reicht diese Spannung zum
> sicheren Durchschalten des FET?
Durch die LED fließen ja keine 20mA, auch wenn er es so betrachtet hat 
für die Belastung des Ausgangs: Bei angenommenen 2V für eine normale 
rote LED und 500Ω fließen 6mA.
Wenn es ihm nicht zu hell ist oder bei Tageslicht bzw. Sonnenschein auch 
noch erkenne will, passt das schon.

> BTW: wofür ist die Masseklemme ganz rechts?
Die Frage ist wohl wichtiger: sieht zumindest so aus, als ob er da die 
Last anklemmen will. Die muss gegen Plus geschaltet werden!

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Klaus H. schrieb:
> passt das schon.
Ja so ist es, denn bei 20mA gibt das Datenblatt bei 5V Versorgung 
mindestens 4,1V am Ausgang an. Der Mosfet kann dabei locker 10A leiten.

Lustig ist hier das Datenblatt, das für 25°C und 150°C exakt die selben 
Ausgangskennlinien in der Fig1 und Fig2 "eingekritzelt" hat. Ich habe 
die beiden Diagramme zum Vergleich in der Bildmitte mal übereinander 
gelegt...  ;-)

[Stephan (stephan_h623)]

Lothar M. schrieb:
> Das wäre mein Ansatz bei einer beliebigen Lastspannung:

Aber nur wenn die Lastspannung auch über 3V liegt.

Bei so kleinen Solarmotoren und Lastversorgung aus ner AA-Zelle leuchtet 
die LED z. B. immer.

[Rudolf M. (dreimer)]

> Die Frage ist wohl wichtiger: sieht zumindest so aus, als ob er da die Last 
anklemmen will. Die muss gegen Plus geschaltet werden!

Öhm, ich stehe etwas auf dem Schlauch!?

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Rudolf M. schrieb:
> ich stehe etwas auf dem Schlauch!?
Nein, es ist aber allgemein üblich, für die Versorgung 2 Klemmen 
vorzusehen und für die Last ebenfalls 2 Klemmen. Und eben nicht, wie du 
es machst, die Last einseitig frei fliegend an der Versorgung 
anzuklemmen...

[Rudolf M. (dreimer)]

> Nein, es ist aber allgemein üblich, für die Versorgung 2 Klemmen vorzusehen und 
für die Last ebenfalls 2 Klemmen. Und eben nicht, wie du es machst, die Last 
einseitig frei fliegend an der Versorgung anzuklemmen...

Ah okay. Ich dachte, ich spare mir die zusätzlichen Klemmen. Nehmen auch 
nur Platz weg :O