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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Passender Transistor gesucht (Hoher Stoßstrom)


Autor: HHe (Gast)
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Hallo,

durch die Forensuche habe ich bis jetzt leider nichts zutreffendes 
gefunden.
Ich möchte mit einem uC eine IR-Lichtschranke implementieren. Der dafür 
gesuchte Transistor muss die IR-Diode schnell schalten (allerdings nur 
an bzw. aus) und einen ordentlichen Stoßstrom (>2,5 A für knappe 9 uS) 
abkönnen.
Wenn jemand einen bei Reichelt erhältlichen passenden Transistor wüsste, 
würde ich mich sehr freuen!


Viele Grüße
HHe

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Ich würde eventuell zu einem Mosfet greifen: Schaltet schneller (bei 
entsprechender Ansteuerung) und hat kein Problem mit dem Strom.

Autor: I_ H. (i_h)
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BD439. Gibt's bei Reichelt hinterhergeworfen, dazu passende PNP auch. 
Anstiegszeit dürfte bei einigen 100 ns liegen.

Autor: HHe (Gast)
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Danke für die Antworten.

@ Benedikt K.: Kannst mir da konkrete Transistoren empfehlen? Wie 
steuert man die an?


@ I_ H: Kann ich den denn direkt mit einem Widerstand (wenn ja wie 
groß?) an meinen uC anschließen, oder zieht der zu viel Strom?

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Such dir einen aus:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Mosfet-%C3...
Nimm aber nicht den stärksten, kleine kann man direkt (eventuell sogar 
ohne Vorwiderstand) an den µC Pin hängen.
z.B. IRF510 oder IRF520 haben eine ausreichend niedrige Gateladung, da 
sollte das gehen.

Autor: HHe (Gast)
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Vielen Dank Benedikt! Da bleiben nur noch drei Verständnisfragen zurück:
1. Wie entnehme ich den Datenblättern, bei welcher Gate Spannung der FET 
(nahezu widerstandslos) leitet?
und 2. ob es richtig ist die IR-Diode an +5V zu legen, dann weiter an 
den Drain Anschluss eines N-Kanal FETs und schließlich Source desselben 
an Masse?
Und zu guter letzt: 3. Braucht man keinen Vorwiderstand, um den 
Transistor an den uC anzuschließen, weil allein die am Gate anliegende 
Spannung (praktisch ohne Stromfluss) die Änderung der 
Ladungsverhältnisse im Kanal besorgt?


Vielen Dank
HHe

Autor: mandrake (Gast)
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zu 1.
Die meisten MOSFET haben ein Diagramm Rdson über Ugs da kannst alles 
ablesen.
Bei dir ist halt wichtig, dass der Rdson bei Ugs=5V gegen Null geht.
In vielen Db steht aber auch bei der Angabe des Rdson dabei bei welcher 
Gatesourcespannung das gilt (z.B. Rdson = 100mOhm @ Ugs =10V).

zu 2.
Vollkommen richtig. Vielleicht noch einen Widerstand zwischen Gate und 
Source (10kOhm) um den MOSFET auch dann in einem definierten 
Schaltzustand zu fahren wenn du den uC Ausgang auf Hi-Z konfiguriert 
hast (z.B. vor der Initialisierung).

zu 3.
Auch richtig. Nur bei den Schaltvorgängen wird die Gatekapazität 
umgeladen und es fließt ein (je nach Frequenz nicht unerheblicher) 
Strom. Wenn man ganz sicher gehen will kann man einen Vorwiderstand 
spendieren um den Kurzschlussstrom (eine Kapazität ist bei Ladeanfang 
ein Kurzschluss) zu begrenzen. Beispiel:
Der uC kann laut Datenblatt max. 15mA Ausgangsstrom bei 5V 
Betriebsspannung.
Rvor = 5V/15mA = 333 Ohm

Viel Erfolg beim Basteln!

Gruß
Mandrake

Autor: I_ H. (i_h)
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Und wenn du da die 333Ohm reinhängst hast du einen perfekten Tiefpass, 
der bei ca. 1nF Gatekapazität eine Grenzfrequenz von 478kHz hat.

Transistor dürfte einfacher sein.

Autor: HHe (Gast)
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Danke auch mandrake. Daraus ergeben sich leider neue Fragen ;)
Wenn ich den Transistor wie von dir beschrieben mit einem 
Pullup-Transistor an den uC hänge und jetzt sehr schnelle Schaltvorgänge 
ausführe, so muss ja zunächst ein Strom fließen, um die Ladungsträger im 
Kanal zu bewegen. Dieser wird von einem 10 kOhm Widerstand jedoch 
ziemlich minimiert (was ja auch sein Sinn ist). Kann denn dann der 
Ladungstransport überhaupt schnell genug stattfinden? Oder reden wir 
hier von Zeiten, die sich unterhalb von uS abspielen?

Und zu guter letzt möchte ich mich als unfähig zu erkennen geben mit der 
Mosfet Übersichtliste 
(http://www.mikrocontroller.net/articles/Mosfet-%C3...) 
umzugehen. Ich kann einfach keinen Transistor identifizieren, der schon 
bei 5V einen gegen Null tendierenden Widerstand hat und sich im Gebiet 
von 3A-5A bewegt. Wäre jemand so gnädig mir meine leichte Dummheit 
zuzugestehen und mir hierbei einen Tipp zu geben?


Viele Grüße
HHe

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