Hallo liebe Elektronik-Experten, ich benötige mal kurz euer Fachwissen. Ich habe eine Schaltung entworfen, in der ein Atmega 328P im standalone betrieben wird und von einer Li-Io Zelle 18650 Li-Ion 3.7 V 3400 mAh versorgt wird. Der Atmega schaltet über einen Digitalen-Außgang den MOSFET IRLML 6244. Der MOSFET schalten die GND für ein SIM-800l Modul. Jetzt meine Frage: Da der MOSFET IRLML 6244 eine SMD Bauform hat und ich meine Schaltung auf einer Lochraster-Platine aufgebaut habe und keine SMD-Technik besitze, musste ich improvisieren. Mit viel Mühe konnte ich den MOSFET mit einer schmalen Lötspitze und Steckstiften zwar verbauen und die Schaltung zum laufen bringen, dass gelbe vom Ei ist das aber nicht (Pfusch). Kennt ihr für diesen Mosfet vielleicht eine Alternative in einer TO-92 oder TO-220 Bauform? Der MOSFET muss sowohl mit der Schaltspanung vom Atmega und den kurzen Stromspitzen (ca.2A) vom SIM-Modul arbeiten können. Ich danke euch schon mal vielmals für eure Unterstützung und Hilfe im vorraus. VG Alex
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Alex schrieb: > Kennt ihr für diesen Mosfet vielleicht eine Alternative in einer TO-92 > oder TO-220 Bauform? Du kommst ein paar Jahre zu spät.
Nach meinem Kenntnisstand gibt es keine Alternative in THT. Aber du kannst SMD Adapter-Boards verwenden. Manche Leute löten den Transistor im 45 Grad Winkel direkt auf drei Lötaugen.
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Alex schrieb: > Der MOSFET schalten die GND für ein SIM-800l Modul. Das ist meist keine gute Idee, weil damit sämtliche Verbindungen ihr Bezugspotential verlieren. Wie sieht dein Schaltplan aus?
Beitrag #7987286 wurde vom Autor gelöscht.
Nemopuk schrieb: > Manche Leute löten den Transistor im 45 Grad Winkel direkt auf drei Lötaugen. SOT23 und 0805 kann man auch mit "THT-Löt-Equipment" noch ziemlich gut auf Lochraster bestücken. Braucht etwas Übung und ggf. eine Lupenlampe. Jedoch: Für kleines Geld kann man sich auch gleich die passenden Platinen fertigen lassen. Deutlich zuverlässiger und reproduzierbarer. Leider mit Lieferzeit verbunden. Alex schrieb: > und keine SMD-Technik besitze, musste ich improvisieren. > [...] eine Alternative in einer TO-92 oder TO-220 Bauform? Da TO-220 größenmäßig noch OK zu sein scheint, rate ich (wenn Bestückung von SOT23 auf Lochraster partout nicht gehen will) eindeutig zu Adaptern, wie z.B.: https://www.amazon.de/SOT23-3-Drehmaschine-Adapter-Konverter-Bastelset-gr%C3%BCn/dp/B0BP147KLB/ Weil: Aktuelle Sachen gibt es in THT kaum noch und 3.3V-LL-Fet in TO-220 sind AFAIK alle längst abgekündigt. Spätstens für Breadboard-Aufbauten braucht man die Adapter sowieso immer wieder. my2ct (re)
Idee: N-Fet in der Plusleitung, der Atmega taktet eine Spule zur Hochsetzung auf 12V für das Gate. Also ein kleines step up bauen. (Spule, NPN, Basiswiderstand zum Port, Diode, Kondensator, 12V Zenerdiode) Oder der Atmega schaltet ein kleines geregeltes 3 auf 12V step up ein.
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Einen gibts doch noch: G28N02T von Goford. Aber der hat natürlich gleich 2nF/42nC, die getrieben werden müssen. Und selbst LCSC hat keine auf Lager.
Wolf17 schrieb: > Idee: N-Fet in der Plusleitung, Oder eben p-MOSFET. Für high-side gäbs ja noch was in THT: G040P02T von Goford. Und ein paar hat LCSC noch auf Lager.
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Vielen Dank euch schon mal für die konstruktiven Vorschläge. Ich habe mal kurz die Mosfet-Seite per Hand gezeichnet. (siehe Anhang) Die Familien lässt gerade keine Eagel-Zeichnung zu :-) Ablockkondensatoren für den Atmega habe ich auf der Zeichnung aus Zeitgründen weggelassen, wurden aber verbaut. Die Anforderung sind halt minimaler Stromverbrauch. Mein erster Ansatz war das SIM-Modul im deep-standby zu betreiben. Alle Versuche scheiterten aufgrund des fehlenden PWR-PIN am China Modul. Auch alle weitern AT Befehle führten nicht zum gewünschten Erfolg. Somit bin ich bei der aktuellen MOSFET-Lösung gelandet. VG Alex
Alex schrieb: > Der MOSFET schalten die GND für ein SIM-800l Modul. Das ist bedonders dann eine sehr, sehr schlechte Idee, wenn auch noch Datenleitungen an das Modul angeschlossen sind. Denn die allermeisten Datenblattangaben beziehen sich auf den GND. Und welchen Pegel hat der GND-Pin dann, wenn er hochohmig abgeschaltet ist? Mal zum Nachdenken: was passiert, wenn GND hochohmig abgeschaltet ist, aber irgendein Dateneingang (hier der RX-Eingang des SIM800) mit 0V angesteuert wird? Kleiner Tipp: Stichwort "parasitäre Versorgung"
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Also eindeutig ein Fall für p-MOSFET. Und SOT-223 oder TO-252 lassen sich ziemlich gut auf Lochraster 2,54mm verwenden. Es muss also nicht THT sein.
Okay, also benötige ich jetzt einen P-Mosfet.
"parasitäre Versorgung" -> Danke für den Tipp Lothar
Dann ist das ja ein grober Fehler in der Schaltung.
Kurz zum Verständnis:
Ich dachte die Daten-Kommunikation wird erst nach SIM800.begin(9600)
gestartet. Meine Annahme war, dass ich den Mosfet davor anschalte und
die Schaltung so funktionieren kann.
Code-Ausschnitt:
digitalWrite(mosfet1, HIGH); // Mosfet-Schalter auf High setzen
delay(13000); // Give time to your GSM shield log on to network
SIM800.begin(9600);
delay(2000);
SIM800.println("AT");
VG
Alex
Alex schrieb: > Ich dachte die Daten-Kommunikation wird erst nach SIM800.begin(9600) > gestartet. Das Problem tritt auf, sobald TX des ATmega auf Low geht und der Gnd-Pin vom SIM800 in der Luft hängt. Hast du in der TX-Leitung, die vom ATmega kommt, einmal bei abgeschaltetem MOSFET den Strom gemessen?
Und der 470µF, noch dazu Low-ESR, ist auch ungünstig eingebunden, wegen dem recht extremen Ladestromimpuls. Ist bestimmt gesünder, den direkt zw. Masse und Vcc zu schalten. Zumal mir die 470µ etwas sehr übertrieben erscheinen ...
@Rainer Danke Rainer für die Erklärung. Den Strom in der TX Leitung werde ich messen. @Jens Der Kondensator hängt genau zwischen VCC und GND. Den habe ich leider falsch eingezeichnet. Da hast natürlich recht. H. H. schrieb: > Und SOT-223 oder TO-252 lassen sich ziemlich gut auf Lochraster 2,54mm > verwenden. Es muss also nicht THT sein. Habt ihr für mich da noch einen Tipp mit welchem P Mosfet ich ins Rennen gehen kann? Schon mal 1000thx an alle hier.
Alex schrieb: > H. H. schrieb: >> Und SOT-223 oder TO-252 lassen sich ziemlich gut auf Lochraster 2,54mm >> verwenden. Es muss also nicht THT sein. > > Habt ihr für mich da noch einen Tipp mit welchem P Mosfet ich ins Rennen > gehen kann? Wie wärs mit FDD306P?
Alternativ auch noch ein Si2305 mit Adapterboard. Möglichst nicht von AliExpress nehmen. Da habe ich ein RdsOn von 143mOhm (@Vgs 4,5V) gemessen, anstatt der im Vishay Datenblatt angegebenen max. 35mOhm (@Vgs 4,5V).
Alex schrieb: > Ich dachte die Daten-Kommunikation wird erst nach SIM800.begin(9600) > gestartet. Und welchen Pegel haben diese Pins davor? > "parasitäre Versorgung" -> Danke für den Tipp Lothar > Dann ist das ja ein grober Fehler in der Schaltung. Du kannst das Modul aber auch beim Schalten von Vcc parasitär versorgen: nämlich dann, wenn du Vcc abschaltest und ein Dateneingang mit "high" angesteuert wird. Das Abschalten mit dem HighSide-P-Mosfet geht also so: 1. Datenleitungen auf "low" legen 2. Vcc über den Mosfet abschalten
Alex schrieb: > @Jens > Der Kondensator hängt genau zwischen VCC und GND. Den habe ich leider > falsch eingezeichnet. Da hast natürlich recht. Wieviel Kapazität muss denn auf dem SIM800L geschaltet werden. Da spielt ja nicht nur dein 470µF Kondensator mit.
Jens G. schrieb: > Zumal mir die 470µ etwas sehr übertrieben erscheinen ... ist sogar noch untertrieben. Lt. Datenblatt vom SIM800 sollen es sogar 1000µ sein. Und wenn die Chinesen, die sonst alles gerne einsparen, dort 1000µ Tantal bestücken, dann sicher nicht, weil die noch im Lager rumlagen
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Hallo zusammen, ich habe den Schaltplan auf ein P Mosfet umgestellt. Danke HHinz für den Bauteiltipp FDD306P Ich würde den BC547 über einen 10k Widerstand mit einem High Signal durchschalten. Was ich mir aber gerade nicht erklären kann ist, wie R2 berechnet wird. Über einen prüfenden Blick von euch wäre ich euch dankbar. Lothar M. schrieb: > Das Abschalten mit dem HighSide-P-Mosfet geht also so: > > Datenleitungen auf "low" legen > Vcc über den Mosfet abschalten Das werde ich beim programmieren mit umsetzen. Danke Lothar
Alex schrieb: > ich habe den Schaltplan auf einEN P Mosfet umgestellt. > > Ich würde den BC547 über einen 10k Widerstand mit einem High Signal > durchschalten. Geht. > Was ich mir aber gerade nicht erklären kann ist, wie R2 berechnet wird. Garnicht, wird mit Erfahrung über den Daumen geguckt - irgendwas zwischen 5k und 500kOhm. Je hochohmiger, desto störempfindlicher, mach' 4k7 rein und fertig. Deine Pegelanpassung 4k7 - 5k6 bereitet Bauchgrummeln, da werden die garantierten Schaltschwellen des µC abhängig vom Akkustand nicht eingehalten.
Manfred P. schrieb: > Deine Pegelanpassung 4k7 - 5k6 bereitet Bauchgrummeln, da werden die > garantierten Schaltschwellen des µC abhängig vom Akkustand nicht > eingehalten. Die ganze Schaltung ist unklar. Was soll die parallel geschaltete, zusätzliche Last von 5,6kΩ am TX vom SIM800L?
Rainer W. schrieb: >> Deine Pegelanpassung 4k7 - 5k6 bereitet Bauchgrummeln, da werden die >> garantierten Schaltschwellen des µC abhängig vom Akkustand nicht >> eingehalten. > Die ganze Schaltung ist unklar. Was soll die parallel geschaltete, > zusätzliche Last von 5,6kΩ am TX vom SIM800L? Erwischt, ich habe nicht sorgfältig geschaut. Ich ging von einem 3V3-µC und dem GSM-Modul direkt am Akku aus, die beiden Widerstände als Spannungsteiler. Beides falsch, der µC und das Modul laufen an der selben Versorgung, damit sind die beiden Widerstände überflüssig.
Hallo Manfred und Rainer, ich hatte mir als Grundlage eine Beispielsachaltung genommen, in der ist ein Arduino Nano mit einem SIM-800l Modul verbunden. Da ich den Atmega 328P ja im standalone betreibe scheint der Spannungsteiler somit nicht notwending zu sein und wird umgehend entfernt. Der Mikrocontroller und auch das SIM-Modul hängen beide an der selben AKKU Betriebsspanung. Danke für euer Adlerauge ;-)
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Guten Morgen H.H., H. H. schrieb: > Wozu der NPN? Mein Gedankengang war folgender. Generell soll die Schaltung ja so stromsparend wie möglich sein. Ohne den NPN müsste ich doch den Digitalen-Ausgang die ganze Zeit auf HIGH lassen, damit der P-Kanal Mosfet nicht durschaltet und das Sim-Modul aktiviert. Würde das nicht höheren Strombedarf bedeuten? Liege ich da auch wieder falsch? Und wenn ja, wie sieht denn da die Beschaltung aus ohne NPN aus?
Alex schrieb: > Würde das nicht höheren Strombedarf bedeuten? Wo sollte da bei High am Ausgang mehr Strom fließen?
Alex schrieb: > Was ich mir aber gerade nicht erklären kann ist, wie R2 berechnet wird. (a) Lange Antwort Über R2 wird die Gate-Kapazität von T2 (der Mosfet) entladen. Warum? In der Zeit, die das Gate dabei zwischen den definierten Schaltpegeln verbringt, ist T2 möglicherweise im Linearbetrieb und dissipiert Leistung, die nur durch die angeschlossene Last begrenzt ist und viel größer ist, als im definierten "on" oder "off"-Zustand. Diese Zeit sollte so kurz sein, dass T2 währenddessen nicht unzulässig wärmer wird. Maximale Schaltzeit (überschlagsmäßig): Das Datenblatt legt nahe, dass T2 eine maximale einmalige Energiemenge im Bereich 0.1 (bis 0.3J ?) aufnehmen kann (?). Bei 1 Ohm angenommenem Lastwiderstand und 4V Versorgung werden dann maximal 2W am Transistor dissipiert, ein Zustand der also maximal 50ms anhalten darf. Ich würde davon deutlich wegbleiben. Sagen wir: 10ms, um auf der sicheren Seite zu sein, normalerweise schaltet man deutlich schneller. Bei einer angenommenen Gate-Ladung von 21nC (Datenblatt) bräuchte man also ~2µA Gate-Entladestrom, um diesen Bereich in etwa 10ms sicher und garantiert zu durchlaufen. R2 darf unter diesen Vorausetzungen also höchstens 200k groß sein, um diesen Entladestrom auch noch bis zur Schwellspannung (Datenblatt: V_GS(th)>0.4V) aufrecht erhalten zu können. Aus dem Bauchgefühl heraus würde ich ihn eine Größenordnung kleiner wählen und würde auch den Schaltvorgang nicht über eine Millisekunde ausdehnen. Und ich würde diese grobe Überschlagsrechnung mit konkreten Messungen validieren. (b) Kurze Antwort: Gar nicht. Obiges zeigt, dass der NPN-Transistor T1 und sein Drumrum hyperfluid sind. Der µC-Ausgang schafft es mit seiner PP-Endstufe ganz allein, T2 innerhalb einiger µs umzusteuern, also deutlich schneller, und ohne zusätzlichen Querstrom durch R2, also auch noch stromsparender. HTH (re)
Re schrieb: > Der µC-Ausgang schafft es mit seiner PP-Endstufe ganz allein, T2 > innerhalb einiger µs umzusteuern Nur leider funktioniert das nur, wenn die PP-Endstufe aktiv ist, d.h. der Pin als Ausgang konfiguriert ist. Direkt nach einem Reset ist er das bestimmt nicht. Und nur dann kommt der Widerstand R2 zum Tragen und sorgt dafür, dass das Gate sicher entladen ist und nicht irgendwo hin driftet.
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Hallo Rainer, Hallo R42, Danke für euren Input. Rainer W. schrieb: > Wo sollte da bei High am Ausgang mehr Strom fließen? Scheinbar nirgendwo. Ich war da fälschlicherweise der Annahme, dass das High Signal mehr verbraucht als das Low Signal. Des Weiteren dachte ich, dass das High Signal im Sleep Mode des Atmega nicht bestehen bleibt. Ich habe den NPN jetzt entfernt R2 mit 4,7k aber erstmal so gelassen.
Alex schrieb: > R2 mit 4,7k Der darf ruhig 100kOhm haben. Und du hast ihn in R1 umbenannt.
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