Gate vom pMOSFET mit GPIO auf -12V ziehen

OP #7776987
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Hallo zusammen,

ich beschäftige mich wieder ein bisschen mit Schaltungen und habe folgendes Schaltbild (Anhang). Prinzipiell möchte ich einen pMOSFET mit einem GPIO eines Arduinos schalten. Es gibt ja spezielle pMOSFETs, die man direkt mit kleinen Spannungen schalten kann aber ich hab mir gerade folgende Frage gestellt.

Gehen wir von dem Schaltbild aus und schließen den GPIO direkt an das Gate an, können wir +5V und GND ansetzen. Bei +5V sperrt der pMOSFET und bei GND leitet er aber voraussichtlich mit einem hohen Widerstand, da U_DG zu klein.

Daher war meine Idee erstmal, dass ich das Gate auf eine negative Spannung ziehe bspw. -12V. Dann wäre die V_DG = 2V - (-12V) = 14V und vollkommend ausreichend.

Das ist eine prinzipielle Frage erstmal. Gedanke - wie in der Schaltung erkennbar, die -12V mit einem Transistor (NPN) zu schalten. Aber logischerweise klappt das nicht, weil der NPN immer Leitend ist (0V zu -12V) oder (+5V zu -12V). Ich habe immer eine positive Spannungsdifferenz zwischen Basis-Emitter und ziehe das Gate immer auf -12V.

Wie könnte man die Schaltung realisieren um das Gate auf -12V zu ziehen? Das interessiert mich gerade sehr.

Grüße und danke fürs durchlesen. Tobi

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#7776998
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Tobias H. schrieb:

Hallo zusammen,

ich beschäftige mich wieder ein bisschen mit Schaltungen und habe folgendes Schaltbild (Anhang).

Wie könnte man die Schaltung realisieren um das Gate auf -12V zu ziehen? Das interessiert mich gerade sehr.

Beschäftige Dich ein bischen mehr als nur ein bisschen und Du wirst selber eine Lösung finden....

Level shift oder Pegelwandler als Suchbegriff.

#7777015
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Ich würde einen Si7157DP nehmen und mir den ganzen Aufwand sparen, ihn direkt vom GPIO ansteuern.

Du brauchst ja nicht nur -9V, sondern auch die Pegelwandlung und ein normaler MOSFET Treiber hilft da auch nicht.

Du kannst aber einfach in ertiert ansteiern:

1
           +5V (oder +3.3V)
2
            |E
3
GPIO--10k--|< PNP     3.3V
4
            |          |s
5
            +---------|I PMOSFET
6
            |          |
7
           10k        Last
8
            |
9
           -9V (oder -12V)

Der MOSFET ist dann eingeschaltet, wenn der GPIO auf high liegt.

#7777021
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Michael B. schrieb:

Du kannst aber einfach invertiert ansteuern

Das muss er noch nicht einmal. Die Logik im Programm kann so bleiben wie sie ist. Deine Schaltung mit dem PNP-Transistor macht genau das Richtige, sowohl die Logik stimmt, als auch die zuverlässige Ansteuerung.

Michael B. schrieb:

Der MOSFET ist dann eingeschaltet, wenn der GPIO auf high liegt.

Perfekt 👍

#7777103
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Tobias H. schrieb:

ich beschäftige mich wieder ein bisschen mit Schaltungen und habe folgendes Schaltbild (Anhang).

Da funktioniert doch überhaupt nichts. Einem P-FET kann man keine +3V ans Drain geben, dann leitet die Substratdiode (siehe Datenblatt). Du brauchst einen N-FET.

Und der NPN leitet auch immer, bei +12V an der Basis und bei +17V an der Basis. Irgendwie fehlen Dir sämtliche Transistor Grundlagen.

#7777165
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Tobias H. schrieb:

Gehen wir von dem Schaltbild aus

Was sehr merkwürdig ist. M1 ist ein P-Kanal MOSFET. Wenn man dort positive Spannung an Drain anlegt, leitet die Bodydiode dauerhaft und schließt V3 kurz.

und schließen den GPIO direkt an das Gate an, können wir +5V und GND ansetzen. Bei +5V sperrt der pMOSFET

Nein, siehe oben. M1 ist in der Schaltung nicht steuerbar!

Wie könnte man die Schaltung realisieren um das Gate auf -12V zu ziehen? Das interessiert mich gerade sehr.

Alles total wirr. Sag lieber, was das INSGESAMT werden soll. Siehe Netiquette.

#7777647
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Tobias H. schrieb:

Prinzipiell möchte ich einen pMOSFET mit einem GPIO eines Arduinos schalten.

Das kam ja auf µC-net noch nie vor, komplettes Neuland.

Es gibt ja spezielle pMOSFETs, die man direkt mit kleinen Spannungen schalten kann

MOSFETs mit kleiner Gatespannung hören auf den Namen "Logic-Level FET", können aber nicht zaubern und Grundlagen überwinden.

Die Grundschaltung als Anhang, welche von beliebig vielen Leuten erfolgreich aufgebaut wurde.

Angehängte Dateien:
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #7777653
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Tobias H. schrieb:

Wie könnte man die Schaltung realisieren um das Gate auf -12V zu ziehen?

Wie oft pro Sekunde soll das passieren?

da U_DG zu klein.

(Je)den Mosfet interessiert nur die Ugs, wenn es darum geht, ihn zum Leiten und zum Sperren zu bekommen.

Wie könnte man die Schaltung realisieren um das Gate auf -12V zu ziehen?

Was ich mich da frage: woher hast du die -12V?

Und: wenn du schon -12V hast, hast du dann evtl. auch +12V, mit denen du ein Gate eines N-Kanal-Mosfets ansteuern könntest?

OP #7777684
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Lothar M. schrieb:

Tobias H. schrieb:

Wie könnte man die Schaltung realisieren um das Gate auf -12V zu ziehen?

Wie oft pro Sekunde soll das passieren?

Umschaltfrequenz ist irrelevant, bspw. Alle 5 Minuten an. Zwischen pMOS und GND hängt noch eine Batterie/Kondensator, der geladen werden soll. Danach soll er wieder entladen werden. Das ist letztlich die Intension.

da U_DG zu klein.

(Je)den Mosfet interessiert nur die Ugs, wenn es darum geht, ihn zum Leiten und zum Sperren zu bekommen.

Mein Fehler. Ich meinte U_GS.

Wie könnte man die Schaltung realisieren um das Gate auf -12V zu ziehen?

Was ich mich da frage: woher hast du die -12V?

Altes ATX Netzteil. Somit ja. -12V, +3.3V, +5V und +12V wären vorhanden.

Und: wenn du schon -12V hast, hast du dann evtl. auch +12V, mit denen du ein Gate eines N-Kanal-Mosfets ansteuern könntest?

Danke für Deine Rückmeldung.

#7777805
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Tobias H. schrieb:

ich beschäftige mich wieder ein bisschen mit Schaltungen und habe folgendes Schaltbild (Anhang). Prinzipiell möchte ich einen pMOSFET mit einem GPIO eines Arduinos schalten. Es gibt ja spezielle pMOSFETs, die man direkt mit kleinen Spannungen schalten kann aber ich hab mir gerade folgende Frage gestellt.

Beschäftige dich mal generell mit PMOS, dann solltest du recht zügig verstehen, warum man zum Schalten eines PMOS keine negative Versorgungsspannung benötigt.

Deine Schaltung würde, sodenn sie funktionieren würde, die Quelle V3 kurzschließen wenn der PMOS durchschaltet. Ich bin mir ziemlich sicher, dass du das nicht willst.

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