Hallo zusammen, ich versuche aktuell, eine eigentlich recht simple Schaltung zu bauen. Allerdings scheitere ich ein wenig an den richtigen Bauteilen. Mein Anwendungsfall: Per GPIO-PIN von einem Raspberry Pi (3,3V) muss ich eine 12V 2A Last schalten. Das ganze (erstmal) auf einer Lochrasterplatine. Mein Versuch: Bisher habe ich versucht, dass über einen Mosfet zu lösen. Ich habe testweise den IRLZ44N ausprobiert. Auch wenn der laut Datenblatt bei einer 3,3V Spannung am Gate mehr als genug durchschalten sollte, scheint das in der Realität nicht zu funktionieren. 5V funktionieren ohne Probleme, aber bei 3,3V schaltet er gerade mal minimal durch. Für meinen Anwendungsfall muss er aber natürlich voll durchschalten. Meine Idee ist jetzt, entweder einen anderen Mosfet zu verwenden, oder zwischen Raspberry Pi und Mosfet noch einen Transistor zu schalten, mit den von 3,3V auf 5V schalte, und dann die 5V an den Mosfet gehen. Ein "klassisches" Relais würde ich gerne vermeiden (allein der Platzbedarf wäre mir schon zu hoch). Hat eventuell jemand schon etwas mehr Erfahrung in dem Bereich, als ich (Anfänger), und kann mir helfen, was eine solide Lösung wäre? PS: Wenn wir hier bei Wünsch-dir-was wären, würde ich sogar Arrays bevorzugen. Ich brauche das nämlich genau genommen 12x an einem Raspberry Pi. Aber einzelne Bauteile wären jetzt auch kein Problem. Muss die Platine halt größer sein.
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Veit K. schrieb: > Ich habe testweise den IRLZ44N ausprobiert. […] > bei 3,3V schaltet er gerade mal minimal durch. Aus welcher Quelle? Ich hab besagten Typen mal bei ebay von einem recht etablierten Weiterverkäufer in D gekauft, die haben sich genauso verhalten. Beim genaueren Hinschauen stellte sich heraus, dass es sich um ausgelötete und mit neuen Beinen versehene, umgelabelte MOSFETS mit ganz anderen Daten handelte. Das Problem kann man auch auf z.B. Amazons Marketplace recht schnell haben – deswegen bei solchen Quellen immer direkt nach Erhalt durchtesten, was man da bekommen hat.
Veit K. schrieb: > Per GPIO-PIN von einem Raspberry Pi (3,3V) der sollte nicht höher als 3mA belastet werden, glücklicherweise reicht das locker für ein Photomos AQV252g welches mit 3mA 3A schalten kann. Es ist nur noch ein Vorwiderstand vor die IR-LED zu setzen und rechnen wir mal grob 1.2V für die LED 3.3V aus dem PI gibt am Widerstand 2.1V mit 3mA kommt man mit 680 Ohm gut hin. Da der AQV252g auch noch ein normaler DIP THT ist also gut zu sockeln und gut auf Lochraster zu verdrahten. https://datasheet.ciiva.com/19470/991220-19470769.pdf https://www.farnell.com/datasheets/2243842.pdf
Veit K. schrieb: > (..) > Mein Anwendungsfall: Per GPIO-PIN von einem Raspberry Pi (3,3V) muss ich > eine 12V 2A Last schalten. Das ganze (erstmal) auf einer > Lochrasterplatine. > > Mein Versuch: Bisher habe ich versucht, dass über einen Mosfet zu lösen. > Ich habe testweise den IRLZ44N ausprobiert. Auch wenn der laut > Datenblatt bei einer 3,3V Spannung am Gate mehr als genug durchschalten > sollte, scheint das in der Realität nicht zu funktionieren. 5V > funktionieren ohne Probleme, aber bei 3,3V schaltet er gerade mal > minimal durch. Für meinen Anwendungsfall muss er aber natürlich voll > durchschalten. Wenn Du SMD nicht ausschließt nimm IRLML2502, der schaltet mit den 3,3V am Gate voll durch.
Veit K. schrieb: > Auch wenn der laut Datenblatt bei einer 3,3V Spannung am Gate mehr > als genug durchschalten sollte, scheint das in der Realität nicht > zu funktionieren. Unterhalb von 4,0 V U_GS ist der R_DS(on) vom IRLZ44N im Datenblatt nicht einmal spezifiziert, auch wenn ein typisches Exemplar die 2A bei 3.3V lt. gezeigter Ausgangskennlinie noch ausreichend gut schalten sollte. Das ist aber nicht dem µC anzulasten, sondern ein Problem der Analogtechnik.
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Veit K. schrieb: > zwischen Raspberry Pi und Mosfet noch einen Transistor zu schalten, mit > den von 3,3V auf 5V schalte, und dann die 5V an den Mosfet gehen. So würde ich das auch machen. Im Anhang eine Idee dazu (die ich schonmal hier in einem anderen Thread gepostet hatte, daher die LEDs im gesteuerten Kreis des FETs als Last – als FET geht natürlich auch ein IRLZ44N). Der Eingang darf wegen des fehlenden Basiswiderstandes nicht high getrieben werden, nur entweder tri-stated (dann Last aus) oder auf low gezogen (dann Last ein). Habe ich bisher nicht praktisch ausprobiert, sollte aber so funktionieren, denke ich. Es sollte aber noch die Spannung am GPIO als Low-Ausgang gemessen werden; sollten das mehr als 0,3V gegen GND sein, würde ich noch eine 1N4148 vor die Basis des BC547 einfügen, damit letzterer sicher sperrt. Veit K. schrieb: > Mein Anwendungsfall: Per GPIO-PIN von einem Raspberry Pi (3,3V) muss ich > eine 12V 2A Last schalten. Wie schnell soll geschaltet werden? Meine obige Idee ist nur für sehr langsames Schalten (vielleicht bis wenige zehn bis hundert Hz) geeignet, darüber sollte man Gate-Treiber verwenden. NACHTRAG: Habe die Schaltung noch um einen Basiswiderstand ergänzt (rechtes Schaltbild im Anhang), damit der GPIO auch high-getrieben werden darf.
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Folgendes nicht direkt Lochraster-kompatibel, dafür aber sehr gut für diesen Anwendungsfall: TPS2HB16 (TI) oder BTS5016 (Infineon) Letzterer ließe sich mit einem SO-14 Adapter auf Lochraster bringen, dabei müsste man nur mittig ein Loch durch die Platine bohren, damit man an das VS-Tab rankommt. Jaja, dient auch der Kühlung, bei max. 2A pro Kanal wird das aber nicht sonderlich warm. Pins sind für ein sinnvolles Layout sehr schön angeordnet. Edit: Besser 2 Löcher in den Adapter unterhalb des ICs, dann kann man durchverdrahten.
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Veit K. schrieb: > Auch wenn der IRLZ44N laut > Datenblatt bei einer 3,3V Spannung am Gate mehr als genug durchschalten > sollte, scheint das in der Realität nicht zu funktionieren. Du hast das Datenblatt falsch verstanden. Der ist erst ab 4V spezifiziert. Lies das mal: http://stefanfrings.de/transistoren/index.html#steuerspannung
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Für Highside Switching brauchst du nur einen einfachen P-Kanal, wie z.B. den IRF9622, IRF9640 und einen NPN Kleinleistungstransistor.
Veit K. schrieb: > PS: Wenn wir hier bei Wünsch-dir-was wären, würde ich sogar Arrays > bevorzugen. Ich brauche das nämlich genau genommen 12x an einem > Raspberry Pi. Aber einzelne Bauteile wären jetzt auch kein Problem. Muss > die Platine halt größer sein. Sowas gibts: Beispiel https://www.ti.com/product/TPS4H160-Q1 4 Kanäle, 2.5A bei max 40V, Logikeingänge direkt von einem Pi steuerbar. fchk
Einfach einen n-Fet mit niedriger Schwellspannung nehmen. DMT6009LTC TO220, mit 3,3V hat der bei 10A 20mR, bei Digikey 1,32€ https://www.diodes.com/assets/Datasheets/DMT6009LCT.pdf
Wolf17 schrieb: > Einfach einen n-Fet mit niedriger Schwellspannung nehmen. > DMT6009LTC Der ist doch genau so ungeeignet, da erst ab 4,5V spezifiziert! Wenn man sich das Diagramm 2 dazu anschaut und die Kurven im Rahmen der Vgsth Toleranzen nach rechts verschiebt, wird das nochmal bestätigt. Auch dir empfehle ich den Aufsatz http://stefanfrings.de/transistoren/index.html#steuerspannung
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Sherlock 🕵🏽♂️ schrieb: >> DMT6009LTC > Der ist doch genau so ungeeignet, da erst ab 4,5V spezifiziert! Wenn man > sich das Diagramm 2 dazu anschaut und die Kurven im Rahmen der Vgsth > Toleranzen nach rechts verschiebt, wird das nochmal bestätigt. Na zumindest ist er deutlich besser wie der IRLZ44N > Auch dir empfehle ich den Aufsatz > http://stefanfrings.de/transistoren/index.html#steuerspannung Wenn es sich denn irgendwann mal öffnen lässt. Gut, der genannte Typ ist nicht ideal. Wie wäre es, statt bäh zu rufen, was geeignetes vorzuschlagen?
Wolf17 schrieb: > Wie wäre es, statt bäh zu rufen, was geeignetes vorzuschlagen? Habe ich, in dem verlinkten Artikel. > Wenn es sich denn irgendwann mal öffnen lässt. Ich kann ihn aufrufen. Es ist auch keine Wartung für heute angekündigt.
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Johannes F. schrieb: > LLFET-an-3V3-GPIO.png Anstatt 5 Volt würde ich das Gate aus den 12V versorgen. Die Datenblätter IRF und Vishay widersprechen sich, zulässige U(GS) max 10 bzw. 16 Volt. Also vorsichtshalber noch einen Widerstand Gate-Source. Er kann seinen IRLZ44 verwenden. Hier käme auch ein nicht-LL-FET in Betracht, der die 12V am Gate verträgt und damit voll offen wäre. Wolf17 schrieb: > Na zumindest ist er deutlich besser wie der IRLZ44N > [..] > Gut, der genannte Typ ist nicht ideal. > Wie wäre es, statt bäh zu rufen, was geeignetes vorzuschlagen? Er ist nicht "deutlich besser" oder "nicht ideal", seine Spezifikation passt ganz einfach nicht zur Anforderung. Stefan hat darauf hingewiesen, akzeptiere es.
Hatte ich in einem anderen Fred schon vorgeschlagen: Der ZXMS6005DGTA von Diodes kommt im SOT223 Gehäuse und es wird Logic Level ab 3,3V garantiert. https://www.tme.eu/de/details/zxms6005dgta/n-kanal-transistoren-smd/diodes-incorporated/
Manfred P. schrieb: > Hier käme auch ein nicht-LL-FET in Betracht, der die 12V am Gate > verträgt und damit voll offen wäre. Es gibt sogar LLL-MOSFETs, die 30V am Gate vertagen.
Jörg R. schrieb: > Wenn Du SMD nicht ausschließt Da ich mit Lochrasterplatinen arbeite, wäre SMD erstmal raus. Unabhängig davon habe ich auch keinerlei Erfahrung mit dem Löten von SMD Bauteilen. Lochrasterkompatibilität wäre auch eine Voraussetzung. Wenn Pins zu dicht zusammen sind, kann man die ja auch noch vorsichtig auseinanderbiegen. Habe ich auch schon gemacht. Aber die Bauteile müssen schon THT sein. In die Platine bohren würde ich auch gerne vermeiden. Sherlock 🕵🏽♂️ schrieb: > Du hast das Datenblatt falsch verstanden. Der ist erst ab 4V > spezifiziert. > Lies das mal: > http://stefanfrings.de/transistoren/index.html#steuerspannung Vielen Dank, dann hatte ich tatsächlich auf die falsche Angabe geschaut. Johannes F. schrieb: > Wie schnell soll geschaltet werden? Also es kommt jetzt nicht auf Millisekunden an. Das ist zeitlich eher unkritisch. Es wurden jetzt verschiedene Möglichkeiten vorgeschlagen. Ein paar waren SMD-Bauteile und fallen ja deswegen schonmal raus. Ich habe auch, ehrlich gesagt, nicht jede Beschreibung von euch verstanden. Wie gesagt, ich bin da Anfänger. Joachim B. schrieb: > Photomos AQV252g Wenn ich das richtig verstanden habe, ist das ein einzelnes Bauteil, welches über eine für eine LED geeignete Spannung auch meine Last von 12V 2A schalten kann. Nachteil: Vergleichsweise teuer (4,70€ pro Stück bei Reichelt). Matthias S. schrieb: > Für Highside Switching brauchst du nur einen einfachen P-Kanal, wie z.B. > den IRF9622, IRF9640 und einen NPN Kleinleistungstransistor. Ehrlich gesagt, habe ich das nicht so ganz verstanden verstanden. Ich muss aber auch zugeben, dass ich die Funktion eines P-Kanal Mosfet nicht so wirklich verstanden habe (genau wie den PNP-Transistor). Johannes F. schrieb: > LLFET-an-3V3-GPIO.png Das wirkt erstmal sinnvoll, aber der Beitrag hat eine Bewertung von -2. Welchen Grund hat das? Wenn ich die Grafik richtig interpretiere, ist der Mosfet hinter der Last geschaltet (low side switching?). Dadurch wäre das Bauteil R4 dauerhaft unter Spannung. Das würde ich gerne vermeiden. Also ich hätte gerne den Mosfet vor der Last (high side switching?). Manfred P. schrieb: > Anstatt 5 Volt würde ich das Gate aus den 12V versorgen. Die > Datenblätter IRF und Vishay widersprechen sich, zulässige U(GS) max 10 > bzw. 16 Volt. Also vorsichtshalber noch einen Widerstand Gate-Source. Er > kann seinen IRLZ44 verwenden. > > Hier käme auch ein nicht-LL-FET in Betracht, der die 12V am Gate > verträgt und damit voll offen wäre. Welchen Vorteil hätte es, den Mosfet mit 12V statt 5V zu schalten? Der IRLZ44N kann ja beides (oder habe ich wieder etwas im Datenblatt übersehen?).
Veit K. schrieb: > Johannes F. schrieb: >> LLFET-an-3V3-GPIO.png > > Das wirkt erstmal sinnvoll, aber der Beitrag hat eine Bewertung von -2. > Welchen Grund hat das? Unnötig aufwändig. > Wenn ich die Grafik richtig interpretiere, ist > der Mosfet hinter der Last geschaltet (low side switching?). Ja. > Dadurch > wäre das Bauteil R4 dauerhaft unter Spannung. Nein. > Also ich hätte gerne den Mosfet vor der Last (high side > switching?). Welchen Grund gibt es dafür? Und weshalb hattest du dann den IRLZ44 in Betracht gezogen?
Veit K. schrieb: > Welchen Vorteil hätte es, den Mosfet mit 12V statt 5V zu schalten? Das man fast jeden beliebigen "Wald und Wiesen" MOSFET verwenden kann. Nur wenige, speziell dafür hergestellte Typen können mit den geringen Logikspannungen am Gate umgehen. Wenn man mit einem normalen Kleinsignaltransistor von Logiclevel auf 12V geht, hat man dieses Problem nicht. Hat man früher immer so machen müssen. Nicht alle SMD Baulemente sind Hühnerfutter. Der von mir vorgeschlagene Typ ist Lochrastertauglich, wenn du ihn auf die Kupferlötaugen auflötest. Außerdem gibt es für fast alle Formate kleine Adapterplatinen, die dann ihrerseits normal (THT) bestückt werden können. Foto-MOS ist quasi wie ein (Leistungs)optokoppler. Nicht nur Reichelt verkauft Bauelemente, TME liefert auch an Privat, ist billiger, liefert genau den Hersteller, da da steht und hat eine größere Auswahl. Solid State Relais für Gleichspannung sind auch noch eine Variante, ist nach außen hin das Selbe wie Foto-MOS, nur für mehr Leistung und intern schaltungstechnisch u.U. anders realisiert. Veit K. schrieb: > Nachteil: Vergleichsweise teuer (4,70€ pro Stück > bei Reichelt). Tja, Knowhow kostet bares Geld ;-) Lerne dazu und du kannst sparen.
Veit K. schrieb: > Ehrlich gesagt, habe ich das nicht so ganz verstanden verstanden. Ich > muss aber auch zugeben, dass ich die Funktion eines P-Kanal Mosfet nicht > so wirklich verstanden habe (genau wie den PNP-Transistor). Du kannst keinen Power-Mosfet DIREKT von einem Controller, egal ein Raspi, Atmega, oder Pics ansteuern. Dazu benötigt man Schaltstufen dazwischen. Entweder der weiter oben angeführte Plan mit dem BC5... oder Optokoppler, die einen entsprechenden Steuerstrom / Steuerspannung schalten können. Im übrigen ist die obige Schaltung auch nicht ganz richtig, da der BC5.. das Gate komplett auf 0V reißt. Da sollte noch ein Widerstand rein, so um 1K - 4,7K. Woher kommt die Weißheit hier, dass man Power-Komponenten DIREKT an jeden Controller anschließt? Erstens ist der Controller komplett ungeschützt, wenn der Mosfet ins Nirwanna geht. Und zweitens schafft der Controller die Last zum Ansteuern ja garnicht. Vielecht bei einem, wenn alles gut geht. Aber nie und nimmer mehrere solcher Stufen. Dafür eben Optokoppler, oder Arrays wie den betagten ULN 2803 oder den neueren. Das wird auch in komerzeiellen Bereichen so gemacht.
Veit K. schrieb: > Ich > muss aber auch zugeben, dass ich die Funktion eines P-Kanal Mosfet nicht > so wirklich verstanden habe Musst du auch gar nicht, weil die Schaltung so funktioniert, wie sie ist :-P Aber grundsätzlich gilt, der NPN zieht das Gate des P-Kanal gegen Masse und führt zum Leiten des MOSFet, weil ein P-Kanal dann leitet, wenns Gate negativer als die Source wird. Das passiert hier mit 12V und deswegen kann so gut wie jeder P-Kanal benutzt werden, denn 12V reichen immer zum kompletten Durchschalten. Logiklevel wird nicht benötigt. Die Last ist massebezogen - es wird Plus geschaltet. Für den NPN reicht ein geringer Steuerstrom, den der RPi leicht liefern kann.
Veit K. schrieb: > Da ich mit Lochrasterplatinen arbeite, wäre SMD erstmal raus. Jörg R. schrieb: > Wenn Du SMD nicht ausschließt nimm IRLML2502, der schaltet mit den 3,3V > am Gate voll durch. Wenn Di den um 45° verdreht einbaust, passt der auf Lochraster
Veit K. schrieb: > Da ich mit Lochrasterplatinen arbeite, wäre SMD erstmal raus. Unabhängig > davon habe ich auch keinerlei Erfahrung mit dem Löten von SMD Bauteilen. > Aber die Bauteile müssen schon THT sein. > Ein paar waren SMD-Bauteile und fallen ja deswegen schonmal raus. > Wie gesagt, ich bin da Anfänger. Seufz. Soll jeder so machen wie er meint, aber ich kann echt nicht verstehen, wie man als Anfänger in 2025 kategorisch SMD-Teile ausschließt. Anders herum würde es mehr Sinn ergeben.
H. H. schrieb: > Veit K. schrieb: >> Johannes F. schrieb: >>> LLFET-an-3V3-GPIO.png >> >> Das wirkt erstmal sinnvoll, aber der Beitrag hat eine Bewertung von -2. >> Welchen Grund hat das? > > Unnötig aufwändig. Warum zu aufwendig? Ich möchte gern dazulernen. (Dass es LL-FETs gibt, die bei 3,3V U_GS bereits voll durchschalten, ist mir bewusst; deren Verfügbarkeit und Preis sind jedoch recht ungünstig. Daher meine Empfehlung, die Gate-Source-Spannung auf 5V (bzw. 12V, wie von Manfred vorgeschlagen) zu verstärken. Den BC54x und die paar Widerstände finde ich jetzt eigentlich auch nicht besonders dramatisch.) Thomas S. schrieb: > Im übrigen ist die obige Schaltung auch nicht ganz richtig, da der BC5.. > das Gate komplett auf 0V reißt. Da sollte noch ein Widerstand rein, so > um 1K - 4,7K. Warum das? Um den Entladestrom der Gate-C zu begrenzen? Bitte erklären.
Thomas S. schrieb: > Du kannst keinen Power-Mosfet DIREKT von einem Controller, egal ein > Raspi, Atmega, oder Pics ansteuern. Dazu benötigt man Schaltstufen > dazwischen. Unsinn. > Woher kommt die Weißheit hier, dass man Power-Komponenten DIREKT an > jeden Controller anschließt? Nicht im letzten Jahrtausend stecken geblieben. > Erstens ist der Controller komplett ungeschützt, wenn der Mosfet ins > Nirwanna geht. Auch bei Kometeneinschlag nicht. > Und zweitens schafft der Controller die Last zum > Ansteuern ja garnicht. Deshalb nimmt ja einen MOSFET und keinen 2N3055. > Vielecht bei einem, wenn alles gut geht. Aber nie und nimmer mehrere > solcher Stufen. Sogar dutzende. > Dafür eben Optokoppler, oder Arrays wie den betagten ULN 2803 oder den > neueren. Am Ende teurer als der µC. > Das wird auch in komerzeiellen Bereichen so gemacht. Schon lange nicht mehr.
Johannes F. schrieb: > Dass es LL-FETs gibt, > die bei 3,3V U_GS bereits voll durchschalten, ist mir bewusst; Prima. > deren Verfügbarkeit und Preis sind jedoch recht ungünstig. Unsinn.
Matthias S. schrieb: > Die Last ist massebezogen - es wird Plus geschaltet. Dafür hat der TO bisher noch keinen triftigen Grund geliefert. High-Side-Switching mit MOSFETs ist generell ungünstiger, da P-Kanal-MOSFETs physikalisch bedingt bei gleicher Chipgröße bzw. gleichem Preis höhere R_DS_on haben. Daher würde ich generell, sofern es nicht unbedingt anders erforderlich ist, den Minuspol der Last schalten.
Johannes F. schrieb: > Matthias S. schrieb: >> Die Last ist massebezogen - es wird Plus geschaltet. > > Dafür hat der TO bisher noch keinen triftigen Grund geliefert. Muss er ja auch nicht, in vielen Fällen ist das einfach zweckmäßiger > High-Side-Switching mit MOSFETs ist generell ungünstiger, da > P-Kanal-MOSFETs physikalisch bedingt bei gleicher Chipgröße bzw. > gleichem Preis höhere R_DS_on haben. Daher würde ich generell, sofern es > nicht unbedingt anders erforderlich ist, den Minuspol der Last schalten. So unterschiedlich ist die Welt. Bei schaltungsinternen Verbrauchern bietet es sich oft an, die Masse zu schalten. Bei „externen“ Verbrauchern ist High-Side aus vielerlei Gründen oftmals sinnvoller. Technologische Vergleiche oder gar Vorteile bzgl. Chipgröße spielt bei Mehrkosten im Cent-Bereich kaum eine Rolle.
H. H. schrieb: >> deren Verfügbarkeit und Preis sind jedoch recht ungünstig. > > Unsinn. OK, Mouser hat den IRLML2502 von Infineon tatsächlich sehr günstig. Ich hatte in Erinnerung, dass der recht teuer gewesen wäre. Insofern kann man den natürlich hier verwenden, vorausgesetzt, man scheut sich nicht vor einem SOT-23-Gehäuse (wofür es natürlich keinen Grund gibt, denn das ist wirklich gut handhabbar).
Thomas S. schrieb: > Woher kommt die Weißheit hier, dass man Power-Komponenten DIREKT an > jeden Controller anschließt? > Erstens ist der Controller komplett ungeschützt, wenn der Mosfet ins > Nirwanna geht. Und zweitens schafft der Controller die Last zum > Ansteuern ja garnicht. > Vielecht bei einem, wenn alles gut geht. Aber nie und nimmer mehrere > solcher Stufen. > Dafür eben Optokoppler, oder eben Photomosrelais! spart Bauelemente ist sicher für den µC oder Controller.
Erstmal finde ich es schade, dass manche Leute direkt grantig werden, nur weil ich Anfänger bin, und vielleicht mal "dämliche" Fragen stelle. Jeder war mal ein Anfänger und musste auch mal erst die Grundlagen lernen. Ich mache das ganze rein in meiner Freizeit und nicht professionell. Harald A. schrieb: > Seufz. Soll jeder so machen wie er meint, aber ich kann echt nicht > verstehen, wie man als Anfänger in 2025 kategorisch SMD-Teile > ausschließt. Anders herum würde es mehr Sinn ergeben. SMD Löten ist immer noch etwas aufwänderiger als THT Löten. Für Leute mit perfekt ruhigen Händen mag das kein Problem sein, aber die habe ich nicht unbedingt (kann selbst in jungen Jahren vorkommen). THT Löten ist da wesentlich einfacher. Matthias S. schrieb: > Aber grundsätzlich gilt, der NPN zieht das Gate des P-Kanal gegen Masse > und führt zum Leiten des MOSFet, weil ein P-Kanal dann leitet, wenns > Gate negativer als die Source wird. Das passiert hier mit 12V und > deswegen kann so gut wie jeder P-Kanal benutzt werden, denn 12V reichen > immer zum kompletten Durchschalten. Logiklevel wird nicht benötigt. > Die Last ist massebezogen - es wird Plus geschaltet. Für den NPN reicht > ein geringer Steuerstrom, den der RPi leicht liefern kann. Danke für die Erklärung. Die Theorie kannte ich schon, also negative Spannung am Gate und so, aber was bitte eine "negative Spannung" sein soll, bzw. zu welchem Referenzpunkt, wird sonst immer vergessen zu erwähnen. Also es geht einfach darum, dass die Spannung am Gate (ausreichend) kleiner sein muss, als am Source. Und das erreicht man indem man das Gate ganz simpel zur Masse verbindet? Als NPN-Transistor braucht man dann nichts besonderes mehr, oder? Hauptsache, er schaltet bei 3,3V durch. Sind dann noch die 12V an dem Transistor relevant? Sorry, falls die Fragen etwas dämlich klingen, aber Erklärungen im Internet zu P-Mosfets sind alle Käse. Gerald B. schrieb: > Nicht nur Reichelt verkauft Bauelemente, TME liefert auch an Privat, ist > billiger, liefert genau den Hersteller, da da steht und hat eine größere > Auswahl. TME kannte ich noch nicht. Harald A. schrieb: > Johannes F. schrieb: >> Matthias S. schrieb: >>> Die Last ist massebezogen - es wird Plus geschaltet. >> >> Dafür hat der TO bisher noch keinen triftigen Grund geliefert. > Muss er ja auch nicht, in vielen Fällen ist das einfach zweckmäßiger Immer mit der Ruhe. Es geht in meinem Fall um ein externes Gerät, dass über die 12V angesteuert wird. Und ich will nicht, dass immer 12V am Gerät anliegen. Daher soll Plus geschaltet werden, und nicht Minus. Vielleicht noch ein Hinweis, weil das oben neben angekratzt wurde. Ich habe ja geschrieben, dass ich 12 Geräte über einen Raspberry Pi ansteuern muss. Aber ich habe ich nicht vor, mehrere dieser Geräte parallel anzusteuern. Immer nur einzeln für jeweils maximal 1 Sekunde. Vor den Hintergründen: Es wirkt auf mich so, als wenn ein P-Mosfet mit einem NPN-Transistor eine solide Wahl zu sein scheint. Korrigiert mich gerne, wenn ich falsch liege. Matthias S. hat ja weiter oben schon die IRF9622, IRF9640 als mögliche Mosfets genannt. Muss bei dem NPN-Transistor da noch etwas besonderes beachtet werden? Da könnte ich ja dann problemlos ein Array verwenden. Joachim B. schrieb: >> Dafür eben Optokoppler, > > oder eben Photomosrelais! > spart Bauelemente ist sicher für den µC oder Controller. Die Anzahl der Bauelemente ist mir gar nicht mal so wichtig. Eher die Kosten. Wenn das eine Bauteil günster ist, als zwei, dann gerne nur eins. Wenn das eine teurere ist, dann nehme ich eine größere Lochrasterplatine. Da ist der Aufpreis minimal.
Johannes F. schrieb: > OK, Mouser hat den IRLML2502 von Infineon tatsächlich sehr günstig. Andere noch billiger. > Ich > hatte in Erinnerung, dass der recht teuer gewesen wäre. Insofern kann > man den natürlich hier verwenden, vorausgesetzt, man scheut sich nicht > vor einem SOT-23-Gehäuse (wofür es natürlich keinen Grund gibt, denn das > ist wirklich gut handhabbar). Es gibt für Lochraster noch besser geeignete SMD-Gehäuse, z.B. SO-8.
Johannes F. schrieb: > High-Side-Switching mit MOSFETs ist generell ungünstiger, da > P-Kanal-MOSFETs physikalisch bedingt bei gleicher Chipgröße bzw. > gleichem Preis höhere R_DS_on haben. Das ist zwar richtig, aber bei lediglich 2A zu schaltendem Strom vollkommen egal. Bei derart geringem Strom reicht auch ein MOSFET mit R_ds_on=50mΩ. Und solche p-MOSFET gibt es und sie sind auch nicht teuer. Weil gerade 12V auf der H-Side geschaltet werden sollen: die kanonische Alternative ist ein "smarter" H-Side Switch, wie er im Automotive Bereich millionenfach verbaut wird. Z.B. Infineon PROFET. Die Dinger sind zwar etwas teurer als nackte MOSFET aber unkaputtbar. Dummerweise mag der TE kein SMD. Die Typen im Pentawatt-Gehäuse (TO-220/5) wie BTS432 wären auf Lochraster zur Not verwendbar. Sind aber schon antiquarisch.
Veit K. schrieb: > Und ich will nicht, dass immer 12V am > Gerät anliegen. Daher soll Plus geschaltet werden, und nicht Minus. Vor was hast du Angst?
H. H. schrieb: > Veit K. schrieb: >> Und ich will nicht, dass immer 12V am >> Gerät anliegen. Daher soll Plus geschaltet werden, und nicht Minus. > > Vor was hast du Angst? Warum spielt das eine Rolle warum ich das so will? Erkläre mir gerne, warum du es für besser hältst, den Minus zu schalten.
Veit K. schrieb: > Und das erreicht man > indem man das Gate ganz simpel zur Masse verbindet? Ja, sofern der Source-Anschluss des P-FETs eben auf einem geeignet höheren Potential liegt (wie hier 12V, die eine gemeinhin brauchbare Gate-Source-Spannung von hier also −12V ergeben). Veit K. schrieb: > Als NPN-Transistor braucht man dann nichts besonderes mehr, oder? Nein, das tut jeder x-beliebige Kleinsignal-Bipolartransistor wie BC547 oder BC548. Veit K. schrieb: > Hauptsache, er schaltet bei 3,3V durch. Sind dann noch die 12V an dem > Transistor relevant? Naja, Bipolartransistoren sind "stromgesteuert"; an der Basis liegt eine Diodenschwellspannung von round-about 0,6V gegen Emitter, wenn der Transistor durchgesteuert ist. Die 12 V muss der Transistor natürlich als maximale Kollektor-Emitter-Spannung verkraften (wenn er gesperrt ist), das ist aber kein Problem, denn das tut so ziemlich jeder.
Veit K. schrieb: > H. H. schrieb: >> Veit K. schrieb: >>> Und ich will nicht, dass immer 12V am >>> Gerät anliegen. Daher soll Plus geschaltet werden, und nicht Minus. >> >> Vor was hast du Angst? > > Warum spielt das eine Rolle warum ich das so will? Erkläre mir gerne, > warum du es für besser hältst, den Minus zu schalten. Es wäre einfacher, denn dann könnte man den Kleinsignaltransistor und zwei Widerstände einsparen.
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Um mal bei der Anforderung des TO zu bleiben (Bauteile in THT) hier eine Lösung mit Optokoppler. Den LTV gibt es als 4-Fach-Version zum moderaten Preis. Vorteil der Schaltung ist dass das Signal des uC nicht invertiert wird, also bei "H" vom GPIO schaltet der Mosfet. Kosten und Aufwand halten sich in Grenzen. Als Mosfet (N-Channel) funktionieren dann auch solche die 10V am Gate sehen wollen. Der IRLZ44N des TO geht dann also auch. Anmerkung: Als Mosfet in THT käme wieder einmal der IRF3708 in Frage, den es aber nicht mehr zu kaufen gibt.
Veit K. schrieb: > Warum spielt das eine Rolle warum ich das so will? Wenn du keinen Grund dafür hast, dann ist es doch Unsinn darauf zu beharren. > Erkläre mir gerne, > warum du es für besser hältst, den Minus zu schalten. Weil es viel einfacher ist.
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Jörg R. schrieb: > Um mal bei der Anforderung des TO zu bleiben (Bauteile in THT) > hier eine Lösung mit Optokoppler. Hier noch die Schaltung, leider war ich eben nicht schnell genug.. https://www.mikrocontroller.net/attachment/657789/Mosfet.png R1 und die LED stehen stellvertretend für die Last des TO.
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Joachim B. schrieb: > Veit K. schrieb: >> Eher die >> Kosten. > > ein durchgeschossener PI ist teurer! Also unbedingt zusätzlich Gürtel und Hosenträger an der Latzhose! Und einen PI gibts für unter 4€.
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Veit K. schrieb: > Jörg R. schrieb: >> Wenn Du SMD nicht ausschließt > > Da ich mit Lochrasterplatinen arbeite, wäre SMD erstmal raus. Unabhängig > davon habe ich auch keinerlei Erfahrung mit dem Löten von SMD Bauteilen. Trotzdem möchte ich auf 2 ältere Kommentare verweisen, Beide aus demselben Thread: Hier hat der User Stefan K. eine einfache, aber geniale Lösung aufgezeigt: Beitrag "Re: Alternative zum IRF3708" https://www.mikrocontroller.net/attachment/627810/SOT23_Stiftleiste.jpg Alternativ gibt es auch kleine Platinen (Breakaout) zu kaufen. Es gibt verschiedene Varianten, hier eine von Manfred P.: Beitrag "Re: Alternative zum IRF3708" https://www.mikrocontroller.net/attachment/626694/Adapterplatte.jpg
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Veit K. schrieb: >> Wenn Du SMD nicht ausschließt > Da ich mit Lochrasterplatinen arbeite, wäre SMD erstmal raus. Unabhängig > davon habe ich auch keinerlei Erfahrung mit dem Löten von SMD Bauteilen. Ändere das. Es ist Fummelei und man braucht sehr gute Augen oder ein Mikroskop, aber es geht. Oder eben Adapterplatine, aber auch das braucht Geduld. Veit K. schrieb: > Welchen Vorteil hätte es, den Mosfet mit 12V statt 5V zu schalten? Der > IRLZ44N kann ja beides (oder habe ich wieder etwas im Datenblatt > übersehen?). Wenn Du echte IRLZ44 da hast, nur den der einfacheren Verdrahtung. Veit K. schrieb: > Also ich hätte gerne den Mosfet vor der Last (high side > switching?). Na toll, das hättest Du gleich zu Beginn schreiben dürfen! Dann greift das: Matthias S. schrieb: > P_Channel_MC_Switching.png Mit den IRLZ44 geht das nicht, aber der P-FET muß kein Logic-Level-Typ sein. Thomas S. schrieb: > Du kannst keinen Power-Mosfet DIREKT von einem Controller, egal ein > Raspi, Atmega, oder Pics ansteuern. Nur gut, dass ganz viele Schaltungen das nicht wissen und einfach funktionieren. Harald A. schrieb: > aber ich kann echt nicht > verstehen, wie man als Anfänger in 2025 kategorisch SMD-Teile > ausschließt. Musst Du auch nicht, ich habe auch lieber Teile mit Draht dran. Johannes F. schrieb: > Warum zu aufwendig? Ich möchte gern dazulernen. (Dass es LL-FETs gibt, > die bei 3,3V U_GS bereits voll durchschalten, ist mir bewusst; deren > Verfügbarkeit und Preis sind jedoch recht ungünstig. Daher meine > Empfehlung, die Gate-Source-Spannung auf 5V (bzw. 12V, wie von Manfred > vorgeschlagen) zu verstärken. Den BC54x und die paar Widerstände finde > ich jetzt eigentlich auch nicht besonders dramatisch.) Sonderlich teuer sind LL-FETs nicht, aber als TO-220 oder TO-92 nicht zu bekommen. Für ein Einzelstück mit vorhandenem Material würde ich das auch so machen, anstatt extra zu bestellen. H. H. schrieb: >> Und zweitens schafft der Controller die Last zum >> Ansteuern ja garnicht. > Deshalb nimmt ja einen MOSFET und keinen 2N3055. Nee, eher einen MJ3001. Johannes F. schrieb: > High-Side-Switching mit MOSFETs ist generell ungünstiger, da > P-Kanal-MOSFETs physikalisch bedingt bei gleicher Chipgröße bzw. > gleichem Preis höhere R_DS_on haben. Da kaspert der Theoretiker. In meiner Lötstation werkelt ein FDD4141 um 11 Milliohm, etliche N-FETs sind schlechter. Johannes F. schrieb: > OK, Mouser hat den IRLML2502 von Infineon tatsächlich sehr günstig. Zeige noch mehr Deiner Unkenntnis, der 2502 ist ein N-FET. Veit K. schrieb: > Vor den Hintergründen: Es wirkt auf mich so, als wenn ein P-Mosfet mit > einem NPN-Transistor eine solide Wahl zu sein scheint. Um Plus zu schalten ist das der sinnvollste Weg. > Matthias S. hat ja weiter oben schon die > IRF9622, IRF9640 als mögliche Mosfets genannt. Ein Griff ins Klo, Du brauchst keine 200 Volt und deren Restwiderstand ist erheblich zu hoch. > Muss bei dem > NPN-Transistor da noch etwas besonderes beachtet werden? Nee, da geht so ziemlich alles.
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Manfred P. schrieb: >> Matthias S. hat ja weiter oben schon die >> IRF9622, IRF9640 als mögliche Mosfets genannt. > > Ein Griff ins Klo, Du brauchst keine 200 Volt Das stimmt schon, die sind mir auch gerade nur so durch den Kopf geschossen. Aber z.B. der IRF9Z34? Oder der IRF9530/9540? Da gibt es jede Menge Auswahl. IRF9540 gibts gerade günstig: https://www.pollin.de/p/international-rectifier-leistungs-mosfet-irf9540npbf-131122
H. H. schrieb: > Und einen PI gibts für unter 4€ wo, geliefert wird der mit Brieftaube kostenlos.... mam man man immer am meckern, aber nur selten konstruktiv, diesmal her nicht.
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Matthias S. schrieb: > Manfred P. schrieb: >>> Matthias S. hat ja weiter oben schon die >>> IRF9622, IRF9640 als mögliche Mosfets genannt. >> >> Ein Griff ins Klo, Du brauchst keine 200 Volt > > Das stimmt schon, die sind mir auch gerade nur so durch den Kopf > geschossen. Aber z.B. der IRF9Z34? Oder der IRF9530/9540? Da gibt es > jede Menge Auswahl. IRF9540 gibts gerade günstig: > https://www.pollin.de/p/international-rectifier-leistungs-mosfet-irf9540npbf-131122 IRF4905 https://www.infineon.com/dgdl/irf4905pbf.pdf?fileId=5546d462533600a4015355e329b1197e
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Jörg R. schrieb: > IRF4905 Auch den IRF9Z34 gibts günstig: https://www.pollin.de/p/international-rectifier-leistungs-mosfet-irf9z34npbf-131230 Es ist also wirklich kein Problem, passende P-Kanal zu finden.
Matthias S. schrieb: > Jörg R. schrieb: >> IRF4905 > > Auch den IRF9Z34 gibts günstig: > https://www.pollin.de/p/international-rectifier-leistungs-mosfet-irf9z34npbf-131230 > > Es ist also wirklich kein Problem, passende P-Kanal zu finden. Der TO könnte trotzdem mal erläutern weshalb er meint + zu schalten sei besser. Interessant wäre auch zu erfahren welche Lasten für nur je 1 Sekunde geschaltet werden sollen.
Jörg R. schrieb: > Der TO könnte trotzdem mal erläutern Warum? Der Aufwand mit NPN und P-Kanal ist wirklich minimal und man muss sich nicht die Mühe machen und sich mit 3,3V LL MOSFets rumschlagen. Ausserdem möchte der TE einen THT Aufbau und da kann man sich ja auch mal nach richten, statt bekehren zu wollen.
Matthias S. schrieb: > Jörg R. schrieb: >> Der TO könnte trotzdem mal erläutern > > Warum? Unter anderem damit der TO für zukünftige Projekte lernt. Gegen GND schalten ist nunmal die gängige Methode, meistens jedenfalls. > Der Aufwand mit NPN und P-Kanal ist wirklich minimal und man muss > sich nicht die Mühe machen und sich mit 3,3V LL MOSFets rumschlagen. Der Aufwand mit dem 4-Fach OK ist auch nicht aufwändig. > Ausserdem möchte der TE einen THT Aufbau, Ja, und dafür habe ich ihm einen Lösungsvorschlag gemacht, nur halt nicht gegen +. > und da kann man sich ja auch mal nach richten, Ja, siehe oben. > ..statt bekehren zu wollen. Darum geht es doch gar nicht. Der TO wusste doch zu Anfang selbst das er eigentlich gegen + schalten will, jedenfalls vermute ich das aufgrund des im Eröffnungsthread genannten Mosfet. Allerdings wissen wir nicht genau was er da eigentlich zusammengebaut hat.
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HighSideSchalterMitOK.png
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Jörg R. schrieb: > Ja, und dafür habe ich ihm einen Lösungsvorschlag gemacht, nur halt > nicht gegen +. Das umzudrehen ist ja kein Problem, und die Trennung der Versorgungen (3V3/12V) durch den OK kann je nach Gegebenheiten ein Vorteil sein. Edit: Der 3k sollte eher 1k sein.
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Manfred P. schrieb: > Johannes F. schrieb: >> OK, Mouser hat den IRLML2502 von Infineon tatsächlich sehr günstig. > > Zeige noch mehr Deiner Unkenntnis, der 2502 ist ein N-FET. Zeige du bitte nicht noch mehr deiner aggressiven sozialen Inkompetenz und unbegründeten Bissigkeit. Ich weiß, dass der 2502 ein N-FET ist. Es ging dabei um Low-Side-Switching. Jörg R. schrieb: > Der TO könnte trotzdem mal erläutern weshalb er meint + zu schalten sei > besser. Interessant wäre auch zu erfahren welche Lasten für nur je 1 > Sekunde geschaltet werden sollen. Genau. Wie es leider so oft geschieht, werden seitens des TO nicht die Rahmenbedingungen des Gesamtproblems geschildert, die Antwortende aber wissen müssten, um zielführende Empfehlungen und Tipps zu geben und zu einer guten Lösung zu kommen. Das führt dann auch immer wieder dazu, dass diskursartig durcheinander und aneinander vorbei geredet wird.
Also ich finde es doch recht amüsant, dass in der Elektrotechnik das selbe Problem herrscht, wie in der professionellen Webentwicklung (wo ich zuhause bin). Es gibt verschiedene Möglichkeiten, um das selbe Ergebnis zu erziehlen. Jede hat ihre individuellen Vor- und Nachteile, aber alle erledigen den Job ausreichend gut. Aber dennoch hat jeder Entwickler seine Vorlieben und verteidigt sie gegen alle andere "schlechteren" Varianten. Wobei in der Webentwicklung die kategorische Ablehnung gegenüber anderen (funktionierenden) Varianten in der Regel sinkt, je mehr die Erfahrung zunimmt. Einfach mal eine kleine Anekdote. Zurück zum Thema: Ich bin (wie gerade zugegeben) ein Software Enginner, kenne mich mehr oder weniger gezwungernermaßen aber auch etwas in der Hauselektrik aus. Und da ist es quasi ein Todsünde, den Nullleiter zu schalten (übertragen Minus-Pol). Weil wenn dann der Schalter aus ist, lägen an dem Gerät (z.B. Lampenfassung) immer noch gefährliche 230V an. Daher ist es da schon seit langer langer Zeit nach VDE vorgeschrieben, die Phase zu schalten (übertragen Plus-Pol). Dieses Prinzip sitzt bei mir recht tief drin, also "Aus = Spannungsfrei". Daher mein Wunsch, den Plus-Pol zu schalten. Das Geräte, bzw. die Geräte, um die es geht, sind elektronische Schlösser. Da gibt es zwar verschiedene Modelle, aber die bewegen sich alle irgendwo zwischen 1,4A und 2A. Die maximal 1 Sekunde Einschaltzeit kommt daher, dass die Schlösser bauartbedingt nicht länger dürfen. Es wurde zwischendurch erwähnt, dass der IRLZ44N für High-Side nicht geeignet sei. Kann das jemand kurz erklären? In meinem Testaufbau auf dem Breadboard hat das mit 12V funktioniert (da ich die Schlösser leider noch nicht habe, musste ich mich mit Widerstand+LED behelfen). Vielleicht kennt ja jemand eine gute Ressource, wo erklärt wird, warum der Minus mit einem N-Kanal und der Plus mit einem P-Kanal geschaltet wird (so habe das ich jetzt zumindest rausgelesen). Der IRLZ44N ist für mich auch gar nicht in Stein gemeißelt. Das wäre für mich kein Problem, was anderes zu verwenden. Nur THT ist halt gesetzt. Das gönnt mir bitte. Ich fasse nochmal für mich zusammen: Variante 1: P-Kanal Mosfet (IRF9Z34N, IRF9530, IRF9540) + NPN-Transistor/Optokoppler (High Side) Variante 2: N-Kanal Mosfet (+ teils NPN-Transistor/Optokoppler) -> Low Side Beide Varianten mit Pull-Down Widerstand am Gate. Der NPN-Transistor bzw. Optokoppler mit Vorwiderstand. Und wie ich gelesen habe, sollte man die GPIO-Pins vom Raspberry Pi für so einen Anwendungszweck auch mit einem externen Pull-Down Widerstand betreiben (der interne würde erst zu spät greifen). Optokoppler hätte noch den Nachteil, dass ein vierter Pin verdrahtet werden muss, im Vergleich zum Transistor. Wenn ihr euch einig seid, dass ich etwas übertreibe mit meinem High Side, dann sollte ich mich wohl auch grundsätzlich auf Low Side einlassen. Wenn ich das richtig rausgelesen habe, gäbe es bei Variante 2 (low-side) allerdings noch die Herausforderung, einen passenden N-Kanal Mosfet für 3,3V Gate als THT zu finden, ohne das die Preise explodieren. Es ist etwas umständlich, die ganzen Kommentare, die sich dann noch gegenseitig referenzieren und korrigiere, alle unter einen Hut zu bekommen. Vermutlich hat im Verlauf auch schon mal jemand einen oder mehrere passende N-Kanal Mosfets genannt. Der IRLZ44N zum Beispiel bräuchten ja einen Transistor oder Optokoppler vorgeschaltet.
Veit K. schrieb: > Es wurde zwischendurch erwähnt, dass der IRLZ44N für High-Side nicht > geeignet sei. Kann das jemand kurz erklären? Der ist falsch herum gepolt. Lies dich einfach mal den Artikel http://stefanfrings.de/transistoren/index.html#mosfet > Vielleicht kennt ja jemand eine gute Ressource, wo erklärt wird, warum der Minus mit einem N-Kanal und der Plus mit einem P-Kanal geschaltet wird (so habe das ich jetzt zumindest rausgelesen). Wenn er 12V ausgeben soll, müsste er mindestens mit 16V am Gate angesteuert werden (>= 4V zwischen G und S). Wenn du ihn nur mit 12V ansteuerst, kommen ca 9V heraus und er wird heiß. Für diese Betriebsart ist der Transistor nicht vorgesehen, da kann er binnen weniger Millisekunden kaputt gegen.
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Sherlock 🕵🏽♂️ schrieb: > Veit K. schrieb: >> Es wurde zwischendurch erwähnt, dass der IRLZ44N für High-Side nicht >> geeignet sei. Kann das jemand kurz erklären? > > Der ist falsch herum gepolt. Lies dich einfach mal den Artikel > http://stefanfrings.de/transistoren/index.html#mosfet Ich hatte aus dem Artikel vorher genau den Abschnitt zur Steuerspannung gelesen, den du in der URL referenziert hattest. Ich hatte noch nichtmal gesehen, dass da noch was drüber kommt ;)
Veit K. schrieb: > Ich hatte noch nichtmal gesehen, dass da noch was drüber kommt ;) Ach so. Lies einfach die ganze Seite, ist ja nicht viel Text.
Veit K. schrieb: > Und da ist es quasi ein Todsünde, den Nullleiter zu > schalten (übertragen Minus-Pol). Weil wenn dann der Schalter aus ist, > lägen an dem Gerät (z.B. Lampenfassung) immer noch gefährliche 230V an. > Daher ist es da schon seit langer langer Zeit nach VDE vorgeschrieben, > die Phase zu schalten (übertragen Plus-Pol). Dieses Prinzip sitzt bei > mir recht tief drin, also "Aus = Spannungsfrei". Daher mein Wunsch, den > Plus-Pol zu schalten. Der Vergleich hinkt aber sehr. Bei der Hauselektrik ist der Nullleiter mit der Erde verbunden und deshalb „neutral“, die Phase dagegen hat gefährliche Potentiale gegenüber Erde. Deine 12V, um die es hier geht, sind vermutlich (hoffentlich) Schutzkleinspannung und galvanisch vom Netz getrennt, daher ist es vollkommen egal, ob du den Plus- oder Minuspol schaltest, berühren kannst du gefahrlos beide. Selbst wenn der Minuspol (oder auch der Pluspol) geerdet wäre, würde das bei 12V keine Gefahr darstellen. Im übrigen ist es dem Körper ziemlich egal, ob du eine gegenüber Erde positive oder negative Spannung berührst.
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Veit K. schrieb: > Ich fasse nochmal für mich zusammen: > Variante 1: > P-Kanal Mosfet (IRF9Z34N, IRF9530, IRF9540) + NPN-Transistor/Optokoppler > (High Side) > > Variante 2: > N-Kanal Mosfet (+ teils NPN-Transistor/Optokoppler) -> Low Side Es gibt noch eine Variante 3: Nennt sich Load Switches. Das sind ICs, die einen Logikeingang haben, der über einen internen Ausgangstransistor die Last schaltet. Der Trick ist jetzt, dass da noch eine Ladungspumpe mit eingebaut ist. Damit kann man als Ausgangstransistor einen N-Kanal-Typ nehmen und trotzdem high-side schalten. Das will man, weil N-Kanal-Typen grundsätzlich bessere Eigenschaften als äquivalente P-Kanal-Typen haben, weil Elektronen eine höhere Beweglichkeit haben als Löcher. Und wenn man schon dabei ist, kann man dann da noch mehr einbauen: z.B. Überstrom- oder Übertemperaturschutz oder so. Wenn Du diesen Thread mal zurückscrollst, wirst Du vielleicht das Posting von mir finden, wo ich Dir so ein Teil mit 4 Kanälen gezeigt habe. Diese Teile kann man ruhig nehmen. Das ist kein Teufelszeugs, das wird in der Industrie millionenfach eingesetzt. fchk
Mein „Magic Mirror“ auf Basis eines RPi Zero schaltet mit einem SI7149ADP das 22“ Display (12V ca. 2A) an, wenn der Bewegungsmelder auslöst.. Das Ding tut seit 5 Jahren seinen Job.
Veit K. schrieb: > Daher ist es da schon seit langer langer Zeit nach VDE vorgeschrieben, > die Phase zu schalten (übertragen Plus-Pol). Dieses Prinzip sitzt bei > mir recht tief drin, also "Aus = Spannungsfrei". Daher mein Wunsch, den > Plus-Pol zu schalten. So sehe ich das auch. Man sollte aber den Unterschied abwägen, ob ich das in einem Gehäuse mache, wo z.B. ein Controller (Atmega, Raspi, ..) sitzt, und der mal ein Relais schaltet. Das kann er gerne so intern tun. Wenn ich aber aus dem Gehäuse raus bin, dann möcht auch ich keine 12/24V und dann den GND schalten. Das ist absoluter Unbug. Deshalb verteitige ich hier den Veit. Es macht absolut keinen großen Aufwand dies so zu steuern. Und nochmal, ... man sollte nicht die Controller-Anschlüsse ungeschützt nach 'außen' bringen. War ja oben schon angsprochen, dass hier und da mal ein Raspi raucht. Das muss einfach nicht sein. Man kann ihn abschotten. Und dann kann da 'draußen' die 230V durch die Gegend schwirren. Maximal raucht dann ein Optokoppler ab. Aber der Controller überlebt es. Ich baue immer wieder mal Steuerung, die im 'rauhen' Betrieb laufen. Und sie tun es, ohne abzufackeln.
Veit K. schrieb: > Das Geräte, bzw. die Geräte, um die es geht, sind elektronische > Schlösser. Da gibt es zwar verschiedene Modelle, aber die bewegen sich > alle irgendwo zwischen 1,4A und 2A. Die maximal 1 Sekunde Einschaltzeit > kommt daher, dass die Schlösser bauartbedingt nicht länger dürfen. Klingt sehr nach Elektromagneten. Dann bitte unbedingt an die Freilaufdioden denken, sonst zerschießt es dir beim Ausschalten mindestens den FET, evtl. auch den Raspi noch dazu.
Thomas S. schrieb: > Maximal raucht dann ein Optokoppler ab. Aber der Controller überlebt es. eben, nur das ein Optokoppler eben noch mehr Bauteile benötigt die man mit einem Photomosrelais spart. weniger Bauteile weniger Fehlermöglichkeiten, sei es beim Bau, beim Berechnen oder beim verdrahten!
Joachim B. schrieb: > Photomosrelais Photomos wurde jetzt schon zweimal genannt. Beide male hat der Post Negativbewertung bekommen. Kann das jemand erklären, was das Problem beim Photomos ist? Frank K. schrieb: > Es gibt noch eine Variante 3: Nennt sich Load Switches. Der von dir empfohlene wäre nur wieder SMD. Ein kurze laienhafte Suche ergab allerdings auch sonst nur Lastschalter als SMD-Variante. Vielleicht werde ich irgendwann mal versuchen, was mit SMD zu machen, aber für dieses Projekt erstmal nicht (wie weiter oben schon gesagt, habe ich nicht gerade die ruhigste Hand bei so feinen Sachen). Aber grundsätzlich scheinen Lastschalter die exakte Antwort auf mein Problem zu sein: Mit einem Mikrokontroller (oder in meinem Fall Raspberry Pi) eine entsprechend höhere Last schalten (in meinem Fall 12V 2A). Frank K. schrieb: > Das will man, weil N-Kanal-Typen grundsätzlich bessere > Eigenschaften als äquivalente P-Kanal-Typen haben, weil Elektronen eine > höhere Beweglichkeit haben als Löcher. Welchen Unterschied würde das in diesem Anwendungsfall machen? Vom Prinzip her ist das einleuchtend, aber welcher Effekt ist da am Ende bemerkbar?
Matthias S. schrieb: >> Ein Griff ins Klo, Du brauchst keine 200 Volt > Das stimmt schon, die sind mir auch gerade nur so durch den Kopf > geschossen. Es ist niemandem geholfen, wenn Du hier irgendwelche Bauteile nennst, deren Werte Du nicht verstehst und sie somit für die Anwendung schlecht geeignet sind. Ein FET mit RDS(on) von 1 Ohm verbrät bei 2 Ampere zwei Volt bzw. 4 Watt, das hat man nicht nötig. > Aber z.B. der IRF9Z34? Oder der IRF9530/9540? Der IRF9540 ereicht 0,2 Ohm = 0,8 Watt, besser, aber will wohl auch noch einen kleinen Kühlkörper. Der IRF9Z34 will 140 mOhm können, macht bei 2A 'nur' noch 560 mW, besser, aber auch nicht toll. Jörg R. schrieb: > IRF4905 Na endlich ein sinnvoller Typ! Mit seinen 0,02 Ohm ergeben sich bei 2A noch 80 Milliwatt, das geht problemlos frei auf der Platine. Der kostet bei Reichelt oder Kessler um 1,40 €uro. Der muß natürlich 10 Volt U(GS) bekommen, aber das ist ja bei der 12V-Speisung mit NPN davor kein Problem. Matthias S. schrieb: > Auch den IRF9Z34 gibts günstig: > https://www.pollin.de/p/international-rectifier-leistungs-mosfet-irf9z34npbf-131230 > > Es ist also wirklich kein Problem, passende P-Kanal zu finden. Du verstehst nicht, dass Dein solides Halbwissen wertlos ist. Jörg R. schrieb: > Der TO könnte trotzdem mal erläutern weshalb er meint + zu schalten sei > besser. Das muß er nicht. Jörg R. schrieb: >> Der Aufwand mit NPN und P-Kanal ist wirklich minimal und man muss >> sich nicht die Mühe machen und sich mit 3,3V LL MOSFets rumschlagen. > > Der Aufwand mit dem 4-Fach OK ist auch nicht aufwändig. Der ist unsinnig, wenn man es mit je einem NPN bei deutlich geringerem Steuerstrom tun kann. Veit K. schrieb: > Also ich finde es doch recht amüsant, dass in der Elektrotechnik das > selbe Problem herrscht, wie in der professionellen Webentwicklung (wo > ich zuhause bin). Es gibt verschiedene Möglichkeiten, um das selbe > Ergebnis zu erziehlen. Ja, aber nicht alle Möglichkeiten sind optimal oder schnell oder platzsparend. Und es ist wie in allen Foren, zwischen viel Geblubber muß man die Lösung finden, die hilft. Ich sehe https://www.mikrocontroller.net/attachment/657686/P_Channel_MC_Switching.png mit dem IRF4905 als sinnvoll an und würde es damit bauen. Nach diesem Prinzip laufen seit Jahren meine Lötstation und anderes, mit nicht mehr gefertigten FETs ähnlicher Daten. Joachim B. schrieb: > Thomas S. schrieb: >> Maximal raucht dann ein Optokoppler ab. Aber der Controller überlebt es. > eben, nur das ein Optokoppler eben noch mehr Bauteile benötigt die man > mit einem Photomosrelais spart. Man muß nicht für jeden Kinderkram Photomos verwenden, nur, weil Du ein Faible für diese hast. Veit K. schrieb: >> Es gibt noch eine Variante 3: Nennt sich Load Switches. > Der von dir empfohlene wäre nur wieder SMD. Ein BC547 und IRF4905 haben Beinchen und passen zu Deinem Lochraster. Veit K. schrieb: >> Das will man, weil N-Kanal-Typen grundsätzlich bessere >> Eigenschaften als äquivalente P-Kanal-Typen haben, weil Elektronen eine >> höhere Beweglichkeit haben als Löcher. > Welchen Unterschied würde das in diesem Anwendungsfall machen? Vom > Prinzip her ist das einleuchtend, aber welcher Effekt ist da am Ende > bemerkbar? Wenn Du Plus schalten musst, ist ein N-Kanal unbrauchbar. Eigenschaften bezieht sich auf den Restwiderstand (RDS on) des FETs, aus dem sich dessen Verluste (Abwärme) ergeben. Ich schrieb es weiter vorne, hoffentlich kannst Du es nachvollziehen.
Manfred P. schrieb: > Jörg R. schrieb: >> Der TO könnte trotzdem mal erläutern weshalb er meint + zu schalten sei >> besser. > > Das muß er nicht. Nein, aber er könnte. Vielleicht könnte man ihm dann erläutern weshalb gegen GND doch eine Alternative ist. > Jörg R. schrieb: >>> Der Aufwand mit NPN und P-Kanal ist wirklich minimal und man muss >>> sich nicht die Mühe machen und sich mit 3,3V LL MOSFets rumschlagen. >> >> Der Aufwand mit dem 4-Fach OK ist auch nicht aufwändig. > > Der ist unsinnig, wenn man es mit je einem NPN bei deutlich geringerem > Steuerstrom tun kann. Nein, das ist nicht unsinnig. Die Variante mit OK ist die für den N-Channel, als gegen GND geschaltet. Die Variante mit OK invertiert das Signal vom GPIO nicht. Der OK dient als Level-Shiffter und ermöglicht Mosfets zu nehmen die nicht LL sind. Den IRF3708 als einzige LL Variante in THT gibt es nicht mehr. Veit K. schrieb: > Joachim B. schrieb: >> Photomosrelais > > Photomos wurde jetzt schon zweimal genannt. Beide male hat der Post > Negativbewertung bekommen. Kann das jemand erklären, was das Problem > beim Photomos ist? Weil es für einige User scheinbar keine anderen Lösungen mehr gibt.
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Joachim B. schrieb: > Thomas S. schrieb: >> Maximal raucht dann ein Optokoppler ab. Aber der Controller überlebt es. > > eben, nur das ein Optokoppler eben noch mehr Bauteile benötigt die man > mit einem Photomosrelais spart. > weniger Bauteile weniger Fehlermöglichkeiten, sei es beim Bau, beim > Berechnen oder beim verdrahten! Sorry, dass ist doch schon fast albern.
Arno R. schrieb: > Jörg R. schrieb: >> Ja, und dafür habe ich ihm einen Lösungsvorschlag gemacht, nur halt >> nicht gegen +. > > Das umzudrehen ist ja kein Problem, und die Trennung der Versorgungen > (3V3/12V) durch den OK kann je nach Gegebenheiten ein Vorteil sein. Weder Deine noch meine Variante haben eine galvanische Trennung, und darum ging es mir auch nicht.
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Veit K. schrieb: > Beide male hat der Post > Negativbewertung bekommen. Kann das jemand erklären, was das Problem > beim Photomos ist? meine Freunde geben immer nicht lesenswert wenn sie anderer Meinung sind, wie hier schon festgestellt wurde geht es eher um Mobbing statt um Logik. Es gibt viele Lösungen, für Profis ist jede brauchbar aber für Hobbyisten können sich Tücken auf tun, sei es das sie mit Faketransistoren reingelegt werden oder weil der erhöhte Bauteilaufwand zu Lötfehler oder Schaltungsfehler führen kann. Ich habe halt nur festegestellt das dein Wunsch THT Bauteile 2,54mm für Lochraster leicht erfüllbar ist mit minimalen Bauteileaufwand, der AQV252g kann sogar auf ein DIL8 gesockelt werden, leichter austauschbar, als irgendein anderes Bauteil verlötet. Durch die Trennung können sogar Fehler mit höheren Spannungen unter 30V nicht zum PI durchdringen, OK Hochspannung kann immer durchschlagen. Veit K. schrieb: > recht simple Schaltung zu bauen Veit K. schrieb: > Das ganze (erstmal) auf einer > Lochrasterplatine.
Joachim B. schrieb: > Veit K. schrieb: >> Beide male hat der Post >> Negativbewertung bekommen. Kann das jemand erklären, was das Problem >> beim Photomos ist? > > meine Freunde geben immer nicht lesenswert wenn sie anderer Meinung > sind, Nö, nur außer Photomos scheinst Du nichts anderes mehr zu kennen bzw. zu akzeptieren. > wie hier schon festgestellt wurde geht es eher um Mobbing statt um > Logik. Unsinn. > Es gibt viele Lösungen, für Profis ist jede brauchbar aber für > Hobbyisten können sich Tücken auf tun, sei es das sie mit > Faketransistoren reingelegt werden oder weil der erhöhte Bauteilaufwand > zu Lötfehler oder Schaltungsfehler führen kann. Erhöhter Bauteileaufwand bei 1 Transistor bzw. OK und einem oder 2 Widerständen? Wie hat das nur vor Photomos funktioniert? Photomos gibt es nicht als Fake? Und Du glaubst tatsächlich das Hobbyisten mit 4 Bauteilen überfordert sind? Die sollten sich dann ein anderes Hobby suchen.
Veit K. schrieb: > Frank K. schrieb: >> Das will man, weil N-Kanal-Typen grundsätzlich bessere >> Eigenschaften als äquivalente P-Kanal-Typen haben, weil Elektronen eine >> höhere Beweglichkeit haben als Löcher. > > Welchen Unterschied würde das in diesem Anwendungsfall machen? Vom > Prinzip her ist das einleuchtend, aber welcher Effekt ist da am Ende > bemerkbar? Geringerer Innenwiderstand im durchgeschalteten Zustand, weniger Verlustleistung, weniger Abwärme. fchk
Es gibt ja auch fertige Highside Switches, z.B. BTS 6163 D oder BTS 462, beide kann man auch in bedrahteten Umgebungen gut verarbeiten. Zudem sind da diverse Schutzschaltungen inkludiert. Wurde weiter oben schon mindestens 2x erwähnt.
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Jörg R. schrieb: > Unsinn. ist ein halbes dutzend Bauteile statt 2 zu empfehlen, aber wer nur seine Schaltung kennt kann beliebig viele Bauteile verbauen. Es wird kein bischen erklärt wo mehr Bauteile, die der TO sowieso nicht im Lager hat, den Vorteil bringen.
Irgendwie ist doch jetzt wirklich alles gesagt, der TE hat die freie Wahl: - P-Kanal + NPN - PhotoMOS - Hi Side Driver - Umstellung auf Lo Side Schalter THT muss, SMD (auch grobschlächtiges Zeugs) kategorisch nein. Fertig.
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Manfred P. schrieb: > Veit K. schrieb: >>> Das will man, weil N-Kanal-Typen grundsätzlich bessere >>> Eigenschaften als äquivalente P-Kanal-Typen haben, weil Elektronen eine >>> höhere Beweglichkeit haben als Löcher. >> Welchen Unterschied würde das in diesem Anwendungsfall machen? Vom >> Prinzip her ist das einleuchtend, aber welcher Effekt ist da am Ende >> bemerkbar? > > Wenn Du Plus schalten musst, ist ein N-Kanal unbrauchbar. Der Trick ist, dass in den Load Switches Ladungspumpen eingebaut sind, die aus der zu schaltenden Spannung eine um ca 10V höhere Spannung für den Gate-Treiber erzeugen. Damit kann man dann auch wieder einen N-Kanal verbauen. Diskret ist der Aufwand natürlich viel zu hoch, aber als IC ist das kosteneffizient. fchk
Frank K. schrieb: > Geringerer Innenwiderstand im durchgeschalteten Zustand, weniger > Verlustleistung, weniger Abwärme. Danke für die Erklärung. Das klingt auf jeden Fall so, als wären die Nachteile für meinen speziellen Anwendungsfall nicht der ausschlaggebende Punkt. Joachim B. schrieb: > Es wird kein bischen erklärt wo mehr Bauteile, die der TO sowieso nicht > im Lager hat, den Vorteil bringen. Großartig auf Lager habe ich eh keine der genannten Bauteile (außer vielleicht Widerstände), wie zwischendurch gesagt, mache ich das ganze nebenbei. Da kaufe ich nur das, was ich auch sinnvoll brauche. Harald A. schrieb: > Irgendwie ist doch jetzt wirklich alles gesagt, der TE hat die freie > Wahl: > - P-Kanal + NPN > - PhotoMOS > - Hi Side Driver > - Umstellung auf Lo Side Schalter Danke für die Zusammenfassung. Drüber streiten, wie es einige hier tun, muss man wirklich nicht. Ich werde erstmal die Variante P-Kanal + NPN ausprobieren (IRF4905 + BC547). Wenn das Probleme machen sollte, wurden ja genug Alternativen genannt. Falls jemand nicht zufrieden ist: PhotoMOS ist Vergleichsweise teuer, HiSideDriver sind alle SMD (zumindest habe ich keine Alternative im Verlauf gesehen) und Lo Side Schalter habe ich ja erklärt, warum ich davon kein Fan bin. Irgendwas muss ich halt wählen, und irgendwer wäre bei jeder Wahl unzufrieden. Alles in allem bedanke ich mich aber dafür, dass einige hier konstruktiv einem Anfänger geholfen haben. Ich habe auch einiges wieder dazugelernt.
Joachim B. schrieb: > Jörg R. schrieb: >> Unsinn. > > ist ein halbes dutzend Bauteile.. Schreibe doch gleich 2 dutzend Bauteile..wenn Du schon übertreibst. > statt 2 zu empfehlen, Nix gegen einzuwenden, aber akzeptiere doch das es auch andere Lösungen gibt wie Photomos. > Es wird kein bischen erklärt wo mehr Bauteile, die der TO sowieso nicht > im Lager hat, den Vorteil bringen. Und Du glaubst Photomos hat er? Hätte selbst ich nicht. IRF4905, BC547 usw. aber schon, sogar IRF3708 hätte ich..
Veit K. schrieb: > Ich werde erstmal die Variante P-Kanal + NPN > ausprobieren (IRF4905 + BC547). Wenn das Probleme machen sollte, wurden > ja genug Alternativen genannt. Denke auch an die Freilaufdioden.
Jörg R. schrieb: >> Es wird kein bischen erklärt wo mehr Bauteile, die der TO sowieso nicht >> im Lager hat, den Vorteil bringen. > > Und Du glaubst Photomos hat er? Hätte selbst ich nicht. Es werden gerne Bauteile empfohlen, die toll klingen und vom Schreiber vermutlich niemals selbst verwendet wurden. Für diese Simpelaufgabe braucht es nichs besonderes. > IRF4905, BC547 usw. aber schon, sogar IRF3708 hätte ich.. Ich habe weder IRF4905 noch BC547, aber NDP6020P (obsolet) und BC238. Der Vorteil dieser Standardschaltungen ist ja, dass man in der Teilewahl flexibel ist. IRF3708 habe ich auch, vermutlich sind die, ebenso wie meine IRLZ44, Fälschungen. Jörg R. schrieb: >> Ich werde erstmal die Variante P-Kanal + NPN >> ausprobieren (IRF4905 + BC547). Wenn das Probleme machen sollte, wurden >> ja genug Alternativen genannt. > > Denke auch an die Freilaufdioden. Mit IRF4905 und BC547 hat er die günstigste Lösung. Ob er Freilaufdioden braucht bzw. welche Art Last er hat, habe ich nicht gelesen.
Beitrag #7810937 wurde vom Autor gelöscht.
Jörg R. schrieb: > Und Du glaubst Photomos hat er? nein, aber hat er alles Andere? Gerade hier im Forum gelesen, jedes Bauteil mehr macht die Schaltung fehleranfälliger Sagt dir KISS was? KISS ist ein Akronym und steht ursprünglich für die Aussage „Keep it simple and stupid“. Sie lautet frei übersetzt: „Mache es so einfach wie möglich“.
Joachim B. schrieb: > Jörg R. schrieb: >> Und Du glaubst Photomos hat er? > > nein, aber hat er alles Andere? Langsam wird es albern.. Joachim B. schrieb: > Sagt dir KISS was? Logisch..geile Musik in den Achtzigern🎸 Mit dem Opel Rekord in die Diskothek.
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Joachim B. schrieb: > Sagt dir KISS was? > KISS ist ein Akronym und steht ursprünglich für die Aussage „Keep it > simple and stupid“. Keep ist simple, stupid!
Manfred P. schrieb: > Jörg R. schrieb: >> IRF4905, BC547 usw. aber schon, sogar IRF3708 hätte ich.. > > Ich habe weder IRF4905 noch BC547, aber NDP6020P (obsolet) und BC238. > Der Vorteil dieser Standardschaltungen ist ja, dass man in der Teilewahl > flexibel ist. > > IRF3708 habe ich auch, vermutlich sind die, ebenso wie meine IRLZ44, > Fälschungen. Meine IRF3708 sind keine Fälschungen, die habe ich hier sogar mal gezeigt, mit Messungen. Meine IRLZ44, IRF4905 usw. auch nicht, die sind von Mouser. Ich kaufe nichts bei Ali & Co oder auf eBay.
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„Ihr seid ja immer noch da - ihr könnt jetzt ruhig abschalten!“ (Peter Lustig 1937-2016)
Veit K. schrieb: > Wenn wir hier bei Wünsch-dir-was wären, würde ich sogar Arrays > bevorzugen. Ich brauche das nämlich genau genommen 12x an einem > Raspberry Pi. https://www.digikey.de/de/products/detail/infineon-technologies/BTT61002ERAXUMA1/10379701 Immerhin 2 Stück in einem normalen SO-14. Bonus: wenig zusätzliche Bauteile, kurzschlussfest und überhaupt ziemlich unkaputtbar. Außer, du musst unbedingt GND schalten, aber das macht man eigentlich nur im Notfall.
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Hallo zusammen, ich nochmal wieder. Ich habe das ganze jetzt prototypisch zusammengebaut und es funktioniert (nachdem ich einen Transistor schon zerlegt habe). Aber ich wollte dennoch einmal nachfragen, ob die Schaltung so passt, oder ob eventuell Widerstände oder so unpassend sind. Beachtet bitte: Es geht mir jetzt nicht darum, ob P-Mosfet + NPN-Transistor gut ist oder nicht. Es geht darum, ob ich einen Fehler in meiner Schaltung habe. In dem Schaltplan habe ich auch noch den zweiten Teil meiner Schaltung drin, um den es hier bisher nicht ging (das Elektroschloss hat einen eingebauten Taster, der geschlossen ist, wenn das Schloss zu ist). Wenn ich das richtig verstanden habe, ist hier ein N-Mosfet eine passende Lösung (den IRLZ44N hatte ich ja noch rumliegen, auch wenn der hier vermutlich etwas überdimensioniert ist).
Mach da mal Kleckse auf die Leitungen, wo du eine Verbindung hast. Wenn da kein Klecks ist, denkt man erstmal an eine Kreuzung ohne Verbindung. Der IRLZ44 spielt zwar, aber es braucht hier keinen Logiklevel.
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Sorry, ganz vergessen. Habe die Verbindungspunkte hinzugefügt.
Matthias S. schrieb: > Der IRLZ44 spielt zwar, ... aber vielleicht nicht lange, etwas knapp: Manfred P. schrieb: > Die > Datenblätter IRF und Vishay widersprechen sich, zulässige U(GS) max 10 > bzw. 16 Volt. Da hier Source der Ausgang ist, einen Widerstand vor das Gate. Ich schlage mal 500 Ohm vor und Gate-GND 1 kOhm, dann sieht der Kontakt auch etwas Strom und das Gebilde ist nicht ganz so empfindlich auf Störungen. Aber eigentlich gefällt mir der FET an der Stelle sowieso nicht, ein PullUp am µC-Eingang und ein BC547 sind einfacher.
Manfred P. schrieb: > Gate-GND 1 kOhm Ist 1kOhm nicht etwas wenig? Das ist ja schließlich das einzige, was zwischen Plus- und Minus-Pol geschaltet ist. Ich hätte jetzt erwartet, dass dann doch noch recht viel Strom da durch fließt, was ich eigentlich vermeiden will. Manfred P. schrieb: > Aber eigentlich gefällt mir der FET an der Stelle sowieso nicht, ein > PullUp am µC-Eingang und ein BC547 sind einfacher. Ich würde gerne die 12V halbwegs ordentlich von dem Raspberry Pi trennen. Bei einem Mosfet fließt ja kein (relevanter) Strom von Gate zu Source. Bei einem NPN aber ja schon von Base zu Emitter. Oder habe ich deinen Gedanken eventuell falsch verstanden?
Manfred P. schrieb: > Manfred P. schrieb: >> Die >> Datenblätter IRF und Vishay widersprechen sich, zulässige U(GS) max 10 >> bzw. 16 Volt. Bezieht sich die "Gate-Source Voltage" darauf, wenn der Mosfet durchgeschaltet ist oder nicht? Weil wenn der durchgeschaltet ist, wäre ja die relative Spannung zwischen Gate und Source bei 12V - 3,3V = 8,7V. So hatte ich das jetzt interpretiert. Wenn es anders herum ist (oder ganz anders), dann wären 12V natürlich zu viel (zumindest bei denen von IRF).
Veit K. schrieb: > Bei einem Mosfet fließt ja kein (relevanter) Strom von Gate zu > Source auch wenn er kaputt ist? Ich weiß, Mosfet gehen nie kaputt, deswegen ist mein Rat mit dem Photomosrelais so unnütz!😛
Veit K. schrieb: > So hatte ich das jetzt interpretiert. Ja, das stimmt schon so. Aber wenn du wirklich den IRLZ44 benutzen willst, solltest du ein Kompromiss eingehen, und dafür sorgen, das Ugs nicht an die Maximum Ratings rankommt und andererseits eben nicht unter Uth kommst im aktiven Zustand. Mit 7-8V wirst du auf der sicheren Seite sein. Aber du merkst schon, N-Kanal in der Highside hat seine Tücken.
Veit K. schrieb: > Bezieht sich die "Gate-Source Voltage" darauf, wenn der Mosfet > durchgeschaltet ist oder nicht? Spielt keine Rolle. Es ist die maximal erlaubte Spannung zwischen Gate und Source. Egal wann. > Weil wenn der durchgeschaltet ist, wäre ja die relative > Spannung zwischen Gate und Source bei 12V - 3,3V = 8,7V. Auf welche Schaltung beziehst du dich, und welchen Transistor darin?
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Veit K. schrieb: > Ich würde gerne die 12V halbwegs ordentlich von dem Raspberry Pi > trennen. Bei einem Mosfet fließt ja kein (relevanter) Strom von Gate zu > Source. Bei einem NPN aber ja schon von Base zu Emitter. Oder habe ich > deinen Gedanken eventuell falsch verstanden? Solange es den Transitor, oder den Mosfet nicht zerlegt, solange passiert Deinem Raspi nichts. Zerlegt es den Mosfet, stirbt evtl. auch Dein Raspi. Deshalb trenne ich die 'Last' vom Raspi, oder allg. vom uC.
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Veit K. schrieb: > Manfred P. schrieb: >> Gate-GND 1 kOhm > Ist 1kOhm nicht etwas wenig? Das ist Ansichtssache. Mit dem Gate zum Kontakt und 100k nach unten ist das sehr empfindlich auf unerwünschte Einkopplungen. Das schrieb ich schon. > Das ist ja schließlich das einzige, was > zwischen Plus- und Minus-Pol geschaltet ist. Ich hätte jetzt erwartet, > dass dann doch noch recht viel Strom da durch fließt, was ich eigentlich > vermeiden will. Den Strom kannst Du selbst ausrechnen, die knapp 100mW an 12V werden kaum weh tun. Dieser geringe Strom soll, sagte ich schon, den Kontakt etwas belasten. > Manfred P. schrieb: >> Aber eigentlich gefällt mir der FET an der Stelle sowieso nicht, ein >> PullUp am µC-Eingang und ein BC547 sind einfacher. > Ich würde gerne die 12V halbwegs ordentlich von dem Raspberry Pi > trennen. Bei einem Mosfet fließt ja kein (relevanter) Strom von Gate zu > Source. Bei einem NPN aber ja schon von Base zu Emitter. Oder habe ich > deinen Gedanken eventuell falsch verstanden? Drücke ich mich wirklich so unklar aus? Der µC-Eingang wird per Widerstand auf seine 3,3V gezogen und der BC547 hat den Kollektor dort dran, den Emitter an GND. Die Invertierung löst die Software. Erzähle nicht, dass ein paar mA Basisstrom problematisch sind. Veit K. schrieb: > Bezieht sich die "Gate-Source Voltage" darauf, wenn der Mosfet > durchgeschaltet ist oder nicht? Weil wenn der durchgeschaltet ist, wäre > ja die relative Spannung zwischen Gate und Source bei 12V - 3,3V = 8,7V. ... und wenn die 3V3 nicht vorhanden sind, sieht der FET 12 Volt. Um das zu vermeiden, habe ich den Teiler für 8 Volt am Gate gerechnet. Matthias S. schrieb: > Mit 7-8V wirst du auf der sicheren Seite sein. Jou! > Aber du merkst schon, N-Kanal in der Highside hat seine Tücken. .. und ist in dieser Form Schaltung Blödsinn. (Edit: Tippfehler)
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Joachim B. schrieb: > deswegen ist mein Rat mit dem > Photomosrelais so unnütz! Du solltest eine Suchtklinik aufsuchen, die Dich von PhotoMOS befreit. Aber, wenn es getrennt sein soll, reicht ein beliebiger Optokoppler ohne MOS.
Manfred P. schrieb: > ein beliebiger Optokoppler nicht ohne Hilfe für Lasten Manfred P. schrieb: > Du solltest eine Suchtklinik aufsuchen für deine immer wieder aufkehrende Leseverständnisschwäche! Ich erkläre dir nicht nochmal das der TO eine einfache Lösung sucht die du immer wieder komplizierst!
Manfred P. schrieb: > Drücke ich mich wirklich so unklar aus? Der µC-Eingang wird per > Widerstand auf seine 3,3V gezogen und der BC547 hat den Kollektor dort > dran, den Emitter an GND. Die Invertierung löst die Software. Erzähle > nicht, dass ein paar mA Basisstrom problematisch sind. Ah, das mit der Invertierung war mir nicht klar. Klar, das ginge natürlich auch. Hätte zusätzlich auch den Vorteil, dass BC547 nur einen Bruchteil von IRLZ44N kosten. Das werde ich mal ausprobieren. Joachim B. schrieb: > Ich erkläre dir nicht nochmal das der TO eine einfache Lösung sucht die > du immer wieder komplizierst! Immer mit der Ruhe! Ja, du hast schon mehrfach behauptet, dass ich eine einfache Lösung suche, aber das habe ich doch nie gefordert, wenn ich mich recht erinnere. Ich habe dir auch weiter oben schon geschrieben, dass mir die Anzahl der Bauteile nicht so wichtig ist. Die aktuelle Lösung finde ich auch nicht kompliziert, und sonderlich komplex ist die ja auch nicht. Ich bin zwar sowas wie ein Anfänger, aber kein komplett Unwissender. Vielleicht ist Amateur ein guter Begriff (die positive Variante, nicht die negative).
Veit K. schrieb: > Ich habe dir auch weiter oben schon geschrieben, > dass mir die Anzahl der Bauteile nicht so wichtig ist. und ich versuche immer wieder zu erklären das mit der Anzahl der Bauelemente die Fehlermöglichkeit steigt! aber egal, es wird entweder nicht verstanden oder man will sich mögliche Stolpersteine ohne Not in den Weg legen, abgesehen davon brauchen mehr Teile auch mehr Lötstellen und mehr Platinenplatz! Es ging immer noch um einen Raspi, der nicht alle Ports mit Strom versorgen kann, es wurden schon durch Überlast genug Raspis getötet. Es stellte sich als relativ sicher raus nicht den einzelnen Port über 3mA zu belasten! Nehmen wir also ein guten Optokoppler CNY 17-4 mit CTR 160%-320% und da worst case 160% wären das bei sekundär nur noch 4,5mA, also müßte der für 2A Strom auf über 400 verstärkt werden. https://www.vishay.com/docs/83606/cny17.pdf aber die Kennlinien sehen bei 160% einen IR Strom von 10mA vor überschreitet etwas dem PI seine Sicherheitszone und bei nur 1mA IR Strom ist der CTR auf 56% runter Da gibt es nichts zu diskutieren. Nun kann noch jeder bessere Bauteile raussuchen! Klar kann man vor der IR Diode (um den PI glücklich zu lassen) und nach dem Optotransistor(um die Leistung zu schalten) noch weitere Verstärkerstufen schalten!
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Veit K. schrieb: > Ah, das mit der Invertierung war mir nicht klar. Klar, das ginge > natürlich auch. Hätte zusätzlich auch den Vorteil, dass BC547 nur einen > Bruchteil von IRLZ44N kosten. Das werde ich mal ausprobieren. Da muß man nichts probieren, das ist erprobte Technik. Ich male das nochmal auf. Invertierung, weil bei geschlossenem Kontakt der µC-Eingang low ist, musst Du in der Software berücksichtigen. Joachim B. schrieb: > Es ging immer noch um einen Raspi, der nicht alle Ports mit Strom > versorgen kann, es wurden schon durch Überlast genug Raspis getötet. > Es stellte sich als relativ sicher raus nicht den einzelnen Port über > 3mA zu belasten! > > Nehmen wir also ein guten Optokoppler CNY 17-4 Was auch immer Du genommen hast, es tut Dir nicht gut! > und ich versuche immer wieder zu erklären das mit der Anzahl > der Bauelemente die Fehlermöglichkeit steigt! Furchtbar, was da alles passieren kann. In Veits Entwurf steuert der Raspi einen NPN über 1kOhm, die 2,5mA sind weitab jeglicher Überlast. Da der NPN nur ein paar mA schalten muß, kann der den Basiswiderstand auch vergrößern. Diese Art, per NPN einen P-FET zu steuern, ist eine bewährte Grundschaltung. Die Problemecke ist der Kontakt mit dem N-FET dahinter, was ich so nicht machen würde. Da willst Du mit einem PhotoMOS wursteln anstatt einen simplen NPN einzusetzen.
Joachim B. schrieb: > Manfred P. schrieb: >> Ich > > Mein alter Meister meinte nur "jaja" Wie viele Bauteile enthält ein moderner Computer? Ein Smartphone? Ein Auto? Ja selbst eine Waschmaschine? Wir reden hier ja nicht von irgendwelchen exotischen Bauteilen, sondern von bewährten Massenprodukten. Was bitte soll da die Fehlermöglichkeit sein? Klar kann mal was kaputt gehen, aber ein Photomos kann genauso kaputt gehen. Die Wahrscheinlichkeit ist aber selbst bei den paar wenigen Bauteilen so gering, dass sie nicht nennenswert ist.
Manfred P. schrieb: > Ich male das > nochmal auf. Ich habe da noch eine Verständnisfrage. An dem "RbPi Output", was 3,3V sind, hast du einen 10k Widerstand vor dem NPN. An den 12V hast nur 4k7 vor dem gleichen NPN. Müsste nicht an der höheren Spannung ein höherer Widerstand sein?
Veit K. schrieb: > Manfred P. schrieb: >> Ich male das >> nochmal auf. > Ich habe da noch eine Verständnisfrage. An dem "RbPi Output", was 3,3V > sind, hast du einen 10k Widerstand vor dem NPN. An den 12V hast nur 4k7 > vor dem gleichen NPN. Müsste nicht an der höheren Spannung ein höherer > Widerstand sein? Da greift etwas das Bauchgefühl der Erfahrung. Der linke BC muß gegen die 2k2 im Kollektor knapp 6mA schalten, was mit 10k = etwa 0,26mA Basisstrom jeder beliebige NPN schaft. Das soll den RasPi möglichst gering belasten, es würde aber auch nichts passieren, wenn Du dort 1k oder 2k oder 4k7 einbaust. Rechts vom Schaltkontakt zum RasPi muß der BC nur 1mA schalten. Das würde der auch noch zuverlässig tun, wenn man 100k vor die Basis packt. Da denke ich an den Kontakt des Türschließers, der eher grob ist und etwas Strom sehen möchte - deshalb nur 4k7. Sage, was Du an Bauteilen verfügbar hast, das ganze Gebilde hat erheblichen Spielraum.
Joachim B. schrieb: > und ich versuche immer wieder zu erklären das mit der Anzahl der > Bauelemente die Fehlermöglichkeit steigt! Veit K. schrieb: > Wie viele Bauteile enthält ein moderner Computer? Ein Smartphone? Ein > Auto? Ja selbst eine Waschmaschine? Wir reden hier ja nicht von > irgendwelchen exotischen Bauteilen, sondern von bewährten > Massenprodukten. Was bitte soll da die Fehlermöglichkeit sein? Jeder Widerstand mehr = zwei kalte Lötstellen mehr. Mit Halbleitern bekommst du natürlich noch ein paar interessante Fehler gratis. Man sollte selbst gebastelte Elektronik nicht gerade mit einem Smartphone vergleichen; da ist der Hersteller ja froh, wenn es kaputt geht.
Manfred P. schrieb: > Sage, was Du an Bauteilen verfügbar hast, das ganze Gebilde hat > erheblichen Spielraum. An Widerständen habe ich (in kleinen Mengen) die ganze Palette von 1Ω bis 3MΩ, daran soll es nicht scheitern. Wenn die Schaltung skaliert wird auf mehrere Geräte, würde ich eh Bauteile entsprechend nachkaufen. An Mosfets und Transistoren habe ich genau die im Verlauf genannten, IRLZ44N, IRF4905, BC547. Ich hätte noch einiges an Dioden, Kondensatoren und Induktoren da, aber das ist ja für die Schaltung nicht ganz so spannend (von der einen Freilaufdiode mal angesehen).
Joachim B. schrieb: > es wurden schon durch Überlast genug Raspis getötet. Ach ehrlich? - Hätte ich jetzt nicht gedacht. Dachte immer, der Raspi gibt an JEDEN gpio-Pin sicher 6 Amp her. Ich hatte zwar die Vermutung. Schrieb es auch schon mehrmals. Aber nachdem ALLE hier sagen der Raspi geht nicht kaputt, dann wollte ich mir das fast selbst einreden. Joachim B. schrieb: > Ich erkläre dir nicht nochmal das der TO eine einfache Lösung sucht die > du immer wieder komplizierst! Mal gefragt. gehst Du ohne irgendwelche Kleidung (zum Schutz) aus dem Haus? ... Ich auch nicht. Und ich weiß warum. Der Prozzi auf dem Raspi ist 'nackt'. und deshalb sollte man diesen schützen.
Thomas S. schrieb: > Joachim B. schrieb: > Manfred P schrieb: In dem Falle ist das ein klassischer Fall aneinander vorbei zu posten. Für den TO ist eine einfache Lösung, eine für die er alle Teile in seiner Kruschtelkiste findet. Thomas S. schrieb: > und deshalb sollte man diesen schützen. Wenn also der Mosfet die 12V aufs Gate durchbrechen lassen sollte, dann kann der GPIO des Raspi 3mA ab. Daher sollte der Widerstand vom GPIO auf die Basis mindestens 4,7k haben. Und wenn man den vorgestrigen Schaltplan anschaut, erfüllen die Widerstände an der Basis diese Bedingung.
Dieter D. schrieb: > Daher sollte der Widerstand vom GPIO auf > die Basis mindestens 4,7k haben. Frage: der 10K geht zur Basis. - Sollte okay sein. Aber was sucht der 4,7K vor dem 10K ? also direkt am GPIO gegen Gnd? - Den GPIO unnötig belasten? Ist nicht schön. Wenn, dann gehört der 4,7K (eher 470 K) direkt an die Basis, gegen Gnd. Damit die Basis 'sauber' auf Gnd gezogen wird, wenn nicht angesteuert.
Thomas S. schrieb: > Dieter D. schrieb: >> Daher sollte der Widerstand vom GPIO auf >> die Basis mindestens 4,7k haben. > > Frage: der 10K geht zur Basis. - Sollte okay sein. Aber was sucht der > 4,7K vor dem 10K ? also direkt am GPIO gegen Gnd? - Den GPIO unnötig > belasten? Ist nicht schön. > > Wenn, dann gehört der 4,7K (eher 470 K) direkt an die Basis, gegen Gnd. > Damit die Basis 'sauber' auf Gnd gezogen wird, wenn nicht angesteuert. Wovon redest du bitte? Der einzige 4,7k Widerstand in der Schaltung ist noch nicht mal in der Nähe von dem 10k Widerstand. Vor dem 10k Widerstand ist nur ein 47k Widerstand vom RbPi Output zu GND. Das ist ein Pull Down Widerstand, den man an dieser Stelle zwingend benötigt, weil die GPIO-Pins vom Raspberry Pi vor der Initialisierung durch die Software in einem undefinierten Zustand sind. Warum ausgerechnet 47k? Weil die internen Pull Down Widerstände vom Raspberry Pi auch in der Größenordnung sind. Die bringen hier aber nichts, da die erst nach der Initialisierung durch die Software geschaltet werden.
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Eine Frage hätte ich auch noch zu der Schaltung. Und zwar habe ich als Freilaufdiode ein 1N5819 verwendet. Ist das eine ausreichend passende Wahl? Die Spule in dem Gerät wird ab und zu für exakt 50ms eingeschaltet. Der Strom, der durch die Spule fließt, bewegt sich vermutlich irgendwo zwischen 1,4A und 2A. Wenn ich das Datenblatt der Diode richtig verstanden habe (was durchaus falsch sein könnte), müsste 12V bei (bis zu) 2A kurzzeitig (wenige Millisekunden) ja möglich sein.
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Thomas S. schrieb: > Frage: der 10K geht zur Basis. - Sollte okay sein. Aber was sucht der > 4,7K vor dem 10K ? also direkt am GPIO gegen Gnd? - Den GPIO unnötig > belasten? Ist nicht schön. Da ist kein 4k7, ich sehe 47k > Wenn, dann gehört der 4,7K (eher 470 K) direkt an die Basis, gegen Gnd. > Damit die Basis 'sauber' auf Gnd gezogen wird, wenn nicht angesteuert. Du musst das nicht verstehen, es funktioniert so wie es ist. Veit K. schrieb: > Wovon redest du bitte? Der einzige 4,7k Widerstand in der Schaltung ist > noch nicht mal in der Nähe von dem 10k Widerstand. Vor dem 10k > Widerstand ist nur ein 47k Widerstand vom RbPi Output zu GND. Das ist > ein Pull Down Widerstand, den man an dieser Stelle zwingend benötigt, > weil die GPIO-Pins vom Raspberry Pi vor der Initialisierung durch die > Software in einem undefinierten Zustand sind. Das ist ein Angstwiderstand mit wenig Nutzen, der NPN mit seinen 10k an der Basis ist niederohmiger. Veit K. schrieb: > Und zwar habe ich als > Freilaufdiode ein 1N5819 verwendet. Ist das eine ausreichend passende > Wahl? Die Spule in dem Gerät wird ab und zu für exakt 50ms > eingeschaltet. Kommt jetzt Salamitaktik, auf einmal 50ms? Man kann streiten, ob es eine Schottky-Diode sein muß, aber sie wird ausreichen. Was wird das eigentlich, willst Du noch tagelang Palwern oder umsetzen? Die Bauteile hast Du verfügbar, wo ist der reale Testaufbau?
Manfred P. schrieb: > Das ist ein Angstwiderstand mit wenig Nutzen, der NPN mit seinen 10k an > der Basis ist niederohmiger. Was ist an einem Pull-Down-Widerstand ein Angstwiderstand? Es geht darum, den undefinierten Zustand des Pins, der irgendwo zwischen 0V und 3,3V liegen kann, auf definitiv 0V zu ziehen. Sonst könnte es sein, dass zwischen Einschalten des Raspberry Pi und Initialisieren der Pins per Software das Schloss einfach öffnet. Das hat auch nichts mit Angst zu tun, sondern ist Realität. Manfred P. schrieb: > Kommt jetzt Salamitaktik, auf einmal 50ms? > > Man kann streiten, ob es eine Schottky-Diode sein muß, aber sie wird > ausreichen. > > Was wird das eigentlich, willst Du noch tagelang Palwern oder umsetzen? > Die Bauteile hast Du verfügbar, wo ist der reale Testaufbau? Was ist eine Salamitaktik? Die 50ms kommen daher, dass ich das vor ungefähr 5 Stunden in der Software so einprogrammiert habe. Das der Impuls aber nur extrem kurz sein darf, habe ich aber auch weiter oben schon geschrieben. Und die auf einem Breadboard gebaute Schaltung steht gerade fertig und funktionsfähig neben meinem Laptop. Und nur weil es funktioniert, heißt ja nicht zwingend, dass es auch langfristig hält. Daher meine Rückfragen.
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Thomas S. schrieb: > Frage: der 10K geht zur Basis. - Sollte okay sein. So ist es. Diese kleinen Dioden zur Versorgung und Masse sind im Chip vorhanden. https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/ovprot.htm Diese internen Dioden sollten im Fehlerfall nicht überlastet werden. Mehr ist da nicht dahinter.
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Manfred P. schrieb: > Das ist >> ein Pull Down Widerstand, den man an dieser Stelle zwingend benötigt, >> weil die GPIO-Pins vom Raspberry Pi vor der Initialisierung durch die >> Software in einem undefinierten Zustand sind. Den benötigt man nicht zwingend für diesen Grund. Die Schaltung hinterher muss mit einer Einschalt-Initialisierungs-Dauer klarkommen. Und wenn es erforderlich ist, muss da halt ein Zeitglied / TTL-Gatter mit rein, um den Einschaltvorgang, das Starten des Raspis auszublenden. Wenn der Raspi den Ausgang auf High legt, dann ist der 'High' (oder : 1). Was soll dann der 47K (4,7K war mein Lesefehler) auf '0' ziehen? - Damit machst Du nur das Signal kaputt. Und von den 3,3 V kommt nur vieleicht 2,5V an. TTL-Logig hat Hi/Lo definitionen. Und wenn Du da das Signal mit nem Widerstand runter ziehst, ist da kein sicherer High-Pegel mehr, oder sehr Grenzwertig. Aber der Transistor benötigt den, um nicht einfach aufzuschwingen.
Dieter D. schrieb: > Diese kleinen Dioden zur Versorgung und Masse sind im Chip vorhanden. beim AVR, beim Raspi nicht
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Joachim B. schrieb: > Dieter D. schrieb: >> Diese kleinen Dioden zur Versorgung und Masse sind im Chip vorhanden. > > beim AVR, beim Raspi nicht Dazu schaut man in die Spezifikation der Hersteller.
Manfred P. schrieb: > Veit K. schrieb: >> Und zwar habe ich als Freilaufdiode ein 1N5819 verwendet. >> Die Spule in dem Gerät wird ab und zu für exakt 50ms eingeschaltet. > > Man kann streiten, ob es eine Schottky-Diode sein muß Die Diode verlängert die 50ms, je kleiner die Flussspannung ist, umso mehr. Das ist evt. ein Widerspruch zum "exakt 50ms". Deswegen verwendet man z.B. bei Ventilen manchmal eine Zenerdiode in Reihe mit einer 1N4007. Oder einen Widerstand, aber da muss der Wert genau zu der Spule passen.
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Nach der Spezifikation des Herstellers hält das gesamte IO-Modul in der Summe 16mA aus. Reverse bespaßt, verkraftet die interne Schaltung auch als kurzer Peak nicht mehr. Die Dioden können gemessen werden, wenn man mit einer Kennlinienmessung arbeitet, die spätestens bei 0,7V oder 2mA abbricht, je nach dem welches Limit früher erreicht wird. Bei 26 IO-Eingängen sind 0,5mA durchaus plausibel für Rückwärtsströme, wenn nicht sichergestellt ist, dass andere Eingänge unbeschaltet bleiben. Beim TO dürfte es nur einer oder höchstens noch einer mehr sein. Ansonsten wird die Schaltung hochohmiger realisiert, wegen 12V/0,5mA = 24k.
Dieter D. schrieb: > Dazu schaut man in die Spezifikation der Hersteller. wo kann ich den maximalen Strom der Bodydioden nachlesen? sagt die Equivalent was?
Joachim B. schrieb: > wo kann ich den maximalen Strom der Bodydioden nachlesen? > sagt die Equivalent was? Es wird davon abgeraten und diese nicht genannt, damit niemand diese verwendet. Bei den Picos haben die ADC-Eingänge integrierte ESD-Protection Diodes. Bei den anderen GPIO sind das nur schwache Bodydioden der Mosfets. Diese Strukturen leiten kleine Ströme auch noch Plus oder Masse ab, aber wenn diese größer werden, tritt (bei vielen Chips) eine Verhaltensänderung, mehr wie ein Thyristor, ein. Daher überleben die GPIO-Pins häufig die ESD-Pulse beim Drauflangen mit den Fingern, aber vermeidet eine Angabe des maximalen Ableitstromes bei Überspannung und negativen Spannungen am GPIO. Damit ist das Ausnutzen der Bodydioden zwar nicht geeignet für den Normalbetrieb um einfach über einen Vorwiderstand eine Pegelanpassung als Eingang vorzunehmen, aber für den kurzen Puls von 12V am Gate des durchbrechenden Leistungshalbleiters bis die Sicherung den Leistungskreis trennt, reicht der "Schutz" in Verbindung eines ausreichend großen Vorwiderstandes meistens aus, dass der Chip nicht in den Tod mitgerissen wird. Soll der Schutz verbessert werden, dann wird mindestens ein 2,2k Widerstand R1 vor dem GPIO-Eingang benötigt und Dioden (Schottky) nach Plus und Masse. Für 12V sollte R2 mindestens 10k haben.
1 | 3,3v --------* |
2 | D |
3 | GPIO ---R1---*----R2----- |
4 | D |
5 | Ground ------* |
Veit K. schrieb: > Was ist an einem Pull-Down-Widerstand ein Angstwiderstand? Es geht > darum, den undefinierten Zustand des Pins, der irgendwo zwischen 0V und > 3,3V liegen kann, auf definitiv 0V zu ziehen. Sonst könnte es sein, dass > zwischen Einschalten des Raspberry Pi und Initialisieren der Pins per > Software das Schloss einfach öffnet. Das hat auch nichts mit Angst zu > tun, sondern ist Realität. Wenn Du so kommst: Realität ist, dass Dir Grundlagenwissen fehlt. Lasse uns beim freundlichen Umgang bleiben, der Thread lief doch sehr gut. 47k an 3,3V ergibt einen Strom von 70µA, der bringt garnichts runter. Ein bipolarer Transistor ist auch bei offener Basis zu. Ein Widerstand nach GND dient der Beruhigung, falls der Anschluß offen ist. Dein BC547 muß knapp 6mA Kollektorstrom schalten, da reicht eine Hand voll µA in die Basis, den FET leiten zu lassen. Das kann man nicht genau rechnen, ich sage mal, ab kurz über 1 Volt leitet der BC547 hinreichend, den FET zu öffnen. Man könnte zum Verständnis der Lage die Spannung am Kollektor messen und anstatt des RasPi ein Labornetzteil anklemmen, dessen Spannung man langsam erhöht. Ab wann, wird zwischen mehreren Transistoren erheblich streuen. Veit K. schrieb: > Und die auf einem Breadboard gebaute Schaltung steht gerade fertig und > funktionsfähig neben meinem Laptop. Na, das ist doch schonmal ein gutes Ergebnis. > Und nur weil es funktioniert, heißt > ja nicht zwingend, dass es auch langfristig hält. Mir fällr wenig ein, was dagegen spricht. Interessant wird der Gesamtaufbau, Verdrahtung, Kabellängen ... Thomas S. schrieb: > Den benötigt man nicht zwingend für diesen Grund. Die Schaltung > hinterher muss mit einer Einschalt-Initialisierungs-Dauer klarkommen. So ist das. > Aber der Transistor benötigt den, um nicht einfach aufzuschwingen. Nein, wäre es mein Aufbau, hätte ich ihn nicht eingelötet. Bei einem MOS-FET sieht das anders aus, da würde ich einen Widerstand vorsehen.
Es gab mal einen etwas ausführlicheren Blog dazu. Gefunden habe ich jetzt nur diesen, der aber durchaus brauchbare Einblicke in die Problematik gibt: https://forums.raspberrypi.com/viewtopic.php?t=303166
Es ist aber anzumerken, dass bei der Schaltung von Manfred außer dem Mosfet zum Gate auch noch der Bipolartransistor (BC xxx) zur Basis durchbrechen müßte. Dafür muss sich sogar Murphy anstrengen. Zweitens ist seine Lösung noch vorteilhaft, weil diese weniger als 2mA aus dem GPIO benötigt. Es gibt Fälle, da schaltet der GPIO vom Defaultwert von 8mA auf 2mA zurück. Wenn das passieren sollte, funktioniert seine Schaltung weiterhin.
Dieter D. schrieb: > Es gibt Fälle, da schaltet der GPIO vom > Defaultwert von 8mA auf 2mA zurück wieder dieses Ammenmärchen vom wählbaren GPIO Strom, hat noch keiner bewiesen oder je gezeigt! Es geistert ein Bild durch den Foren mit verschiedenen Ausgangstreibern, aber noch keiner hat ein Programm geschrieben wo man 1. umschalten kann und 2. welche Treiber also wieviel Strom aktiv geschaltet sind. Niemand hat das je gezeigt oder je programmiert, wenn es so wäre müßte es ein Programm geben welches diese Einstellung vornimmt oder diese Einstellung zeigt!
Joachim B. schrieb: > Dieter D. schrieb: >> Es gibt Fälle, da schaltet der GPIO vom >> Defaultwert von 8mA auf 2mA zurück > > wieder dieses Ammenmärchen vom wählbaren GPIO Strom, hat noch keiner > bewiesen oder je gezeigt! Es ist auch überflüssig, darüber zu Palawern. Für die Ansteuerung von Lasten braucht man in jedem Fall externe Treiber und es ist kein Hexenwerk, diese mit hinreichend geringem Eingangsstrom auszulegen.
Joachim B. schrieb: > wieder dieses Ammenmärchen vom wählbaren GPIO Strom, hat noch keiner > bewiesen oder je gezeigt! > Es geistert ein Bild durch den Foren mit verschiedenen Ausgangstreibern, https://www.raspberrypi.com/documentation/computers/raspberry-pi.html Siehe: Drive strength list
In welchem offiziellen Dokument kann man denn die Register und Bits für die GPIOs des genannten BCM2835 nachlesen? Im offiziellen Broadcom BCM2835 ARM Peripherals steht nämlich absolut nichts diesbezüglich drin.
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