Mosfets ( IRF1405Pbf) und die µPs

[jodurino]

Hallo

habe folgendes Problem
Muss eine größere Last (Heizmatten) mit dem Arduino ein und aus schalten
[https://www.infineon.com/dgdl/irf1405pb ... db084a18bb][/url]

Mir wurden diese hier: Mosfet IRF1405Pbf auf den Tisch gelegt.

Mittlerweile weiß ich das es logisch (also die mit 5V) schaltende gibt
Ein Kollege hat die mit eine BD140 als Treiber angesteuert Foto vom Schaltplan mache ich gleich.

EDIT:DA


Ist klar warum ich so rumstammle wieder es funktioniert halt nicht.

Denkfehler?

cu
jodurino

[gafu]

oki, dein problem: wenn du den BD140 PNP transistor mit dem 5V vom arduino ansteuerst, kannst du low/high gegenüber der +12V rail nur -7V und -12V schalten (high/low)
Du brauchst aber -0V gegenüber der 12V rail, also +12V zum abschalten. Aus dem arduinio kommen maximal 5, mehr so 4,6V

das bedeutet, dein BD140 bleibt immer auf durchgang.

Ich würde mich außerdem eher richtung kleinsignaltransistoren orientieren.
Der zusätzliche transistor soll ja bestimmt die gatespannung vom Mosfet anheben.

wenn du nicht mehr als 10A schalten musst, dann könntest du das Gate vom mosfet ohne zusatz transistor direkt mit dem arduino schalten. Dabei wird er dann aber erstmal gut warm bis er genug leitet bei der kleinen gatespannung.
ansonsten musst du erstmal die spannung vom ausgang mit NPN transistor anheben und dann auf den PNP gehen, dabei invertiert sich dann das signal zwei mal statt ein mal.

[jodurino]

Hallo Gafu
danke für die schnelle Antwort

Muss mal gucken was ich da habe an PNP
BC 557 den habe ich hier

cu
jodurino

[gafu]

links: invertierend, mosfet ist leitend wenn uC low ist, z.b. bootet gerade, oder so, das will man vielleicht nicht
rechts: nicht invertierend, aber aufwändiger.

[jodurino]

Hallo Gafu

baue ich morgen zusammen die 2. Schaltung

heute bin ich zu platt.

viele Dank
cu
jodurino

[Bastelbruder]

Nimm doch die erste Schaltung, bloß ein NPN und zwei Widerstände. Dann darf auch die Weichware so bleiben, Low = an, High = aus.

[Chefbastler]

Nimm doch die erste Schaltung, bloß ein NPN und zwei Widerstände. Dann darf auch die Weichware so bleiben, Low = an, High = aus.

Im Resetzustand vom Controller auch an...

[Bastelbruder]

Im Resetzustand sollten alle Ausgänge high sein (=Heizung aus), zumindest ist das bei allen mir bekannten Controllerfamilien der Fall. Wenn da tatsächlich bloß ein weak pullup rauskommt, könnte noch ein externer pullup dran. Natürlich könnte der NPN auch durch einen 2N7000 oder ähnlichen MOSFET ersetzt werden, dann tut's auch ein weak pullup, und der Basis-Vorwiderstand ist ebenfalls überflüssig.

[Chefbastler]

Wenn ich mich richtig entsinne hatten die Atmel AVR während dem Reset die GPIOs hochohmig.

[jodurino]

Hallo
habe es mit der Schaltung vom Gafu probiert, es klappt

BC547 und BC327
Basiswiderstäne 1kOHM
die beiden anderen 10kOHM

Heizpad heizt

cu
jodurino

[jodurino]

Hallo
mittlerweile habe ich auch mal den Mosfet STP60NF06L probiert, bei dem reicht es aus einen 1kOHM Widerstand als Vorwiderstand zu nehmen, habe dann noch einen 10kOHM als PullDown gegen Masse geschaltet funktioniert als Schalter sehr gut die Kombination.

Was ich nu wieder brauche ist eine Platine für die TO220 Gehäuse, habe die Mosfets auf den Kühlkörper geschraubt und dann mit 2,5qmm D & S angeschlossen, ist wirklich nicht so der Bringer, die Beinchen sind nicht mehr das was man so von früher her kennt. 2 drei mal gebogen und ab.

Find gerade keine Universalplatine, jemand einen tipp?

cu
jodurino

[Alexander470815]

Lochraster und selber löten?
Bei den drei Bauteilen jetzt ja wirklich kein Hindernis.

[jodurino]

Lochraster und selber löten?
Bei den drei Bauteilen jetzt ja wirklich kein Hindernis.

Im Prinzip hast Du recht, könnten aber mehr werden in der Stückzahl
Und bei den jetzt vorhandenen Kühlkörpern musste ich sie (die Mosfet´s) einzeln setzen und dann verdrahten.
Was mit dem verwendeten 2,5 qmm für S und D nicht so gut war.

cu
jodurino

[Alexander470815]

Wie viel Strom müssen die denn schalten?
Da gibt es sicherlich bessere Fets die komplett ohne Kühlkörper auskommen können.
Ansonsten gibt es sowas auch schon fertig aus China zu kaufen für wenige Euro.

[jodurino]

Wie viel Strom müssen die denn schalten?
Da gibt es sicherlich bessere Fets die komplett ohne Kühlkörper auskommen können.
Ansonsten gibt es sowas auch schon fertig aus China zu kaufen für wenige Euro.

gut 18-20A bei 12V

sie waren halt schnell verfügbar hier in der Stadt im ElektronikShop
für die Zukunft würde ich mir dann was universelles wünschen.

an welche denkst Du mit den China Teilen?

[nero]

Suche mal nach "smart lowside switch" oder nach vollintegrierten mosfets wie VNB35NV04

Die machen alles was du brauchst

[jodurino]

Suche mal nach "smart lowside switch" oder nach vollintegrierten mosfets wie VNB35NV04

Die machen alles was du brauchst

Hi
na ich dachte nicht an den Typ oder noch einen anderen Typ Mosfet sondern an eine mechanische Lösung, vieleicht gibt es da was feritges ohne Gefriemel





so habe ich das erst mal gelöst, das dicke im Bildvordergrund ist nur ein 2,5mm² Draht zur Stabilisierung

für die Zukunft möchte ich eine Schnellbaulösung
ich finde nur nix mit Kühlkörper

cu
jodurino

[andreas6]

Du brauchst Molex 4038! Dann kannst Du die Transmänner stecken.

MfG. Andreas

[Weisskeinen]

Erstens obsolet und zweitens würde ich mich nicht trauen, da dauerhaft 20A drüber zu schicken...

[jodurino]

Hallo
ja genau ihr seht das ich nicht so die Probleme mit der Auswahl welcher Mosfet soll es sein habe
sondern eher mit der Verdrahtung Probleme habe

hier, ok blöder ebay link:

http://vi.raptor.ebaydesc.com/ws/eBayIS ... 7231988777


4 Route MOSFET-Taste IRF540

so sieht es ja gut aus, aber die müssten doch auch alle sehr warm werden, oder bin ich da einfach vom alten Schlag und denke innerlich an so einen 2n3055 und seine Wärmeproduktion?

cu
jodurino

[Weisskeinen]

Also bei dem IRF540N hat man den geringsten Widerstand, wenn man den ordentlich aufsteuert, die Gate-Source-Spannung sollte dann schon 10V betragen. Wenn dem warm wird, steigt der Widerstand auf bis den dreifachen Wert des oben im Datenblatt angegebenen Wertes (44Milliohm). Der maximale Wärmewiderstand Junction-to-Ambient, der im Datenblatt angegeben ist, ist 62 °C/W, das dürfte mit frei stehender Kühlfahne ohne Kühlkörper sein. Wenn wir jetzt mal einfach annehmen, dass das Ding 124 °C über Umgebungstemperatur heiß werden darf, dürfte der bis zu 2W verbraten, was wiederum bedeutet, dass der ca. 130 Milliohm Durchgangswiderstand hätte. Wenn man dann den Strom ausrechnet, bei dem die Bedingun gen erfüllt sind, kommt man auf etwa 3,9A. Für mehr Strom sollte man also auf jeden Fall einen Kühlkörper spendieren. Die 33A, die bei dem Angebot angegeben sind, gelten mal wieder nur für ein gut gekühltes Bauteil laut Datenblatt, nicht aber für die popelige Schaltung, die da tatsächlich verkauft wird.

[jodurino]

Genau und als Fertigmodul finde ich nur dieses Zeug oder IndustriealTeuerWare

wird wohl Zeit das ich unter die Platinenklempner gehe

sonst keiner eine Idee?

cu
jodurino

[Alexander470815]

https://www.aliexpress.com/item/33025037006.html
Das dürfte recht gut das benötigte sein.
Ggf. den Mosfet noch gegen einen IRFP4468 tauschen(einen originalen wäre anzuraten).
Dann hat man mit 2mOhm einen soliden Schalter der auch mal 20A ohne wirklich warm zu werden schalten kann.
IRFP7430 wäre sicherlich auch noch eine gute Wahl mit 1,2mOhm.

Auf der Platine wird das offensichtlich einfach mit einem Optokoppler angesteuert, wenn das nicht schnell schalten muss geht es kaum mit weniger Bauteilen.

[jodurino]

Hallo
habe mich mal als Künstler probiert:


Ziel ist es immer noch 3 bis 6 Relais zu schalten, klappt auch ganz gut.
Erste Frage ist es besser den Pulldown 10K aus Arduinosicht vor dem 4,7kOhm Widerstand zu setzen, oder so wie in der Schaltung ok?

Zweite Frage würde es so gehen wenn ich die S Anschlüsse der Mosfets über einen weiteren Mosfet schalte und so die Gelegenheit habe alle auf Aus zu schalten
gut ja hier könnte ich es auch über die Programmierung erledigen, habe aber noch ein zweites Steuergerät was die Möglichkeit haben muss die Relais auf aus zu schalten, also nicht an D12 vom Arduino sondern auf ein 2. Gerät praktisch als Freigabe.

cu
jodurino

[Blueloop]

Ich würde rein optisch die Mosfets einmal spiegeln, so daß 2/3 getauscht sind, dann fällt Dir besser auf das die Schaltung so nicht funktioniert. An Pin3 gehört GND und an Pin2 dein Relais.

Die Widerstände kannst Du prinzipiell so lassen, allerdings wirken die so als Spannungsteiler, verringern also den HIGH Pegel, der bei MOSFETs generell möglichst hoch sein sollte, was aber in deiner Schaltung völlig wumpe ist, da nur ein paar mA durch das Relais fließen.

[Sir_Death]

Hääää?

das ist so was von nicht "Wumpe" weil der Mosfet nicht mehr ordentlich durchsteuert und einfach abbrennt...

Die Widerstände vom Controler zum Mosfet möglichst klein - ich lasse die bei meinen Basteleien oft ganz weg - aber so 100-470 Ohm sind meist OK.
Die Widerstände nach Masse reichen normalerweise 10k.
N-Channel Mosfets werden immer als Low-Side-Switch verwendet, sonst brauchst du noch einen Level-Shifter von den 3,3-5V des Controllers auf die 12V des Mosfets (EDIT: Hast du eh, nur so kreativ gezeichnet, dass ich es nicht gleich erkannt habe )
Einen "Master-Mosfet" der allen anderen den Saft abwürgt geht vermutlich schief, weil der den anderen dann nur die Masse abwürgen kann, dann floatet alles auf 12V und das mag der Controller nicht so gerne... - außer du würgst den auch mit ab.

@ die, die es besser wissen: Habe ich noch etwas übersehen?

[jodurino]

Ich würde rein optisch die Mosfets einmal spiegeln, so daß 2/3 getauscht sind, dann fällt Dir besser auf das die Schaltung so nicht funktioniert. An Pin3 gehört GND und an Pin2 dein Relais.

Die Widerstände kannst Du prinzipiell so lassen, allerdings wirken die so als Spannungsteiler, verringern also den HIGH Pegel, der bei MOSFETs generell möglichst hoch sein sollte, was aber in deiner Schaltung völlig wumpe ist, da nur ein paar mA durch das Relais fließen.

Hääää?

das ist so was von nicht "Wumpe" weil der Mosfet nicht mehr ordentlich durchsteuert und einfach abbrennt...

Die Widerstände vom Controler zum Mosfet möglichst klein - ich lasse die bei meinen Basteleien oft ganz weg - aber so 100-470 Ohm sind meist OK.
Die Widerstände nach Masse reichen normalerweise 10k.
N-Channel Mosfets werden immer als Low-Side-Switch verwendet, sonst brauchst du noch einen Level-Shifter von den 3,3-5V des Controllers auf die 12V des Mosfets (EDIT: Hast du eh, nur so kreativ gezeichnet, dass ich es nicht gleich erkannt habe )
Einen "Master-Mosfet" der allen anderen den Saft abwürgt geht vermutlich schief, weil der den anderen dann nur die Masse abwürgen kann, dann floatet alles auf 12V und das mag der Controller nicht so gerne... - außer du würgst den auch mit ab.

@ die, die es besser wissen: Habe ich noch etwas übersehen?

Ja blöd gezeichnet, ich habe gedreht und nicht gespiegelt bin da etwas tapsig noch mit KI Cad

Also es sind keine FinderRelais, die welche ich da einsetzen muss haben so einen hohen Anzugsstrom das zB ein BD139 es nicht schafft sie anzusteuern.
Es sind 2 Relais mit gut 0,3A Haltestrom und jetzt 5 Relais mit jeweils 0,5A Haltestrom, werden aber nie gleichzeitig sondern immer schön versetzt eingeschaltet.
Ok muss ich ihnen ein gesamt Relais in die Plusleitung setzen, hm nicht so schön .
Muss aber rein, als harter NOT-AUS

cu
jodurino

[Alexander470815]

Ok muss ich ihnen ein gesamt Relais in die Plusleitung setzen, hm nicht so schön .

Wenn die Sorge ist das der Microcontroller abstürzt dann gehört da sowieso was in Hardware rein.
Sich auf einen Mosfet zu verlassen der auch davon angesteuert wird bringt genau gar nichts.
Die logische Verknüpfung kann man einfach in Software bauen wenn es darum geht.
Bei 12V funktioniert Masse weg schalten schon, aber man muss sicher stellen das an den Gates keine unzulässigen Pegel anliegen.
+-20V hält sowas üblicherweise aus, wenn man jetzt die Masse weg schaltet von den Source Pins dann liegt das Gate auf -12V oder -7V wahlweise(immer in Bezug auf Source).

Also es sind keine FinderRelais, die welche ich da einsetzen muss haben so einen hohen Anzugsstrom das zB ein BD139 es nicht schafft sie anzusteuern.

Wenn man den BD139 nicht richtig durchsteuert kann das schon sein, da muss schon bisschen Strom in die Basis damit der ordentlich leitet.

Das gute bei Fets ist das diese Spannungsgesteuert sind und sich damit, zumindest bei langsamem schalten, so gut wie Leistungslos ansteuern lassen.

Wenn es so funktionieren soll kommt source auf Masse, Gate mit 10K gegen Masse und mit 100 Ohm auf den Arduino, das Relais an Drain und der andere Anschluss des Relais an +12V, Freilaufdiode nicht vergessen,

[jodurino]

Ok muss ich ihnen ein gesamt Relais in die Plusleitung setzen, hm nicht so schön .

Wenn die Sorge ist das der Microcontroller abstürzt dann gehört da sowieso was in Hardware rein.
Sich auf einen Mosfet zu verlassen der auch davon angesteuert wird bringt genau gar nichts.
Die logische Verknüpfung kann man einfach in Software bauen wenn es darum geht.
Bei 12V funktioniert Masse weg schalten schon, aber man muss sicher stellen das an den Gates keine unzulässigen Pegel anliegen.
+-20V hält sowas üblicherweise aus, wenn man jetzt die Masse weg schaltet von den Source Pins dann liegt das Gate auf -12V oder -7V wahlweise(immer in Bezug auf Source).

Also es sind keine FinderRelais, die welche ich da einsetzen muss haben so einen hohen Anzugsstrom das zB ein BD139 es nicht schafft sie anzusteuern.

Wenn man den BD139 nicht richtig durchsteuert kann das schon sein, da muss schon bisschen Strom in die Basis damit der ordentlich leitet.

Das gute bei Fets ist das diese Spannungsgesteuert sind und sich damit, zumindest bei langsamem schalten, so gut wie Leistungslos ansteuern lassen.

Wenn es so funktionieren soll kommt source auf Masse, Gate mit 10K gegen Masse und mit 100 Ohm auf den Arduino, das Relais an Drain und der andere Anschluss des Relais an +12V, Freilaufdiode nicht vergessen,

Ja Asche auf mein Haupt
der ich sag mal HAUPT-Mosfet wird nicht über den gleichen Arduino angesteuert, sondern von einem anderen Steuergerät, ich nehme da jetzt ein Relais für DC Schaltstrom und gut.
Und ja ich habe es so richtig gebaut mit S auf Masse, Gate mit 10Km und Relais an Drain, muss es besser zeichnen.

Ahaaa dann sind meine Standart 4,7kÖhmer nicht so gut, 100 Ohm klingt so wenig, ok dann ändere ich das ab, 120Ohm habe ich noch einige da wenn es da aufs Pfund nicht ankommt?

cu
jodurino

[Bastelbruder]

Da gehen auch 100 Kiloohm, oder willst Du etwa PWM mit 1 MHz ?
Wichtig ist bloß, daß am Gate etwas mehr als 5 V ankommen, sonst denken die FETs nicht dran, nennenswert leitend zu werden.

Im Ernst, ich hab aber immer noch nicht begriffen, wozu diese 169 Ampere-Monster-FETs eigentlich gut sein sollen. Wirklich nur um ein paar Mickeymouse-Relais anzusteuern?

[jodurino]

Da gehen auch 100 Kiloohm, oder willst Du etwa PWM mit 1 MHz ?
Wichtig ist bloß, daß am Gate etwas mehr als 5 V ankommen, sonst denken die FETs nicht dran, nennenswert leitend zu werden.

Im Ernst, ich hab aber immer noch nicht begriffen, wozu diese 169 Ampere-Monster-FETs eigentlich gut sein sollen. Wirklich nur um ein paar Mickeymouse-Relais anzusteuern?

Jup, nur dazu da um Relais ein (und klar aus) zu schalten in diesem Fall,
letzte mal habe ich Heizmatten damit angesteuert.
So ein Ding kostet unter einem Euro da ist das darüber Grübeln ob ein anderer auch geht teurer.
Bin da halt einfach gestrickt.

Aber irgendwann muss ich es als fertigen Baustein haben immer Lochraster bringt nix auf Dauer

cu
jodurino

[Alexander470815]

Wenn man in die mechanische Konstruktion etwas mehr Aufwand steckt dann geht das auch mit Lochraster.
Will man das ganze jetzt natürlich zig mal muss man eben eine Platine machen.
Fertige Relais Karten gibt es ja zu kaufen, will man aber viel Strom mit Mosfets schalten muss man eben selber tätig werden.
Wenn es ordentlich werden soll dann baut man auch gleich noch ein paar Gate Treiber ein so das die Mosfets auch richtig angesteuert werden, also nicht nur mit den müden 5V.

[jodurino]

Hallo
eigentlich will ich ja die ganzen Lötrasterbasteleien so gar nicht mehr machen, aber ok.

Um nicht noch einen Arduino zu verbauen komme ich gerade auf folgenden Gedanken:



Habe 2 Steuergeräte mit jeweils einem Ausgang und beide sollen die Möglichkeit haben eine Heizung über Relais ein zu schalten.
Kann ich das so einfach plump wie gezeichnet machen?
Sind beides Open Collector Ausgänge, eigentlich müsste es ja so gehen aber ich frage mal lieber, weil ich mir nicht sicher bin.

cu
jodurino

[andreas6]

OC-Ausgänge brauchen Lastwiderstände gegen eine Spannung, die der Ausgang noch verträgt.

MfG. Andreas

[jodurino]

OC-Ausgänge brauchen Lastwiderstände gegen eine Spannung, die der Ausgang noch verträgt.

MfG. Andreas

Hm also die 12V sind für diese Ausgänge schon ok, müsste nachsehen gehen glaube ich bis 39V.

Aber geht es so wie gezeichnet, entweder Steuergerät 1, oder Steuergerät 2 oder beide zusammen schalten das Relais?

cu
jodurino

[andreas6]

Ja, funktionell passt das, ist ein Wired-OR.

MfG. Andreas

[jodurino]

Ja, funktionell passt das, ist ein Wired-OR.

MfG. Andreas

Andreas danke Dir,
ich bin derzeit so komplett unsicher

was müsste ich machen das daraus eine UND Schaltung wird, glaube da komme ich um ein 4081 and gatter nicht herum (?)

bzw nand weil sie ja gegen Masse schalten

cu
jodurino

[andreas6]

Ein UND baut man nicht auf der Leistungsseite, sondern als Logik an die Controllerausgänge. Damit reicht dann auch ein FET als Schalter aus. Als Gatter kannst Du irgend einen normales nehme, 4011 z.B. Das sind 4xNAND, ein Gatter bekommt die Controllerausgänge an die Eingänge und parallel die Lastwiderstände nach Plus. Dessen Ausgang geht an die beiden Eingänge des nächsten Gatters (wirkt hier nur als Inverter), an dessen Ausgang kommt der FET. Zwei Gatter des 4011 bleiben arbeitslos übrig, lege die Eingänge an Masse.

MfG, Andreas

[jodurino]

Ein UND baut man nicht auf der Leistungsseite, sondern als Logik an die Controllerausgänge. Damit reicht dann auch ein FET als Schalter aus. Als Gatter kannst Du irgend einen normales nehme, 4011 z.B. Das sind 4xNAND, ein Gatter bekommt die Controllerausgänge an die Eingänge und parallel die Lastwiderstände nach Plus. Dessen Ausgang geht an die beiden Eingänge des nächsten Gatters (wirkt hier nur als Inverter), an dessen Ausgang kommt der FET. Zwei Gatter des 4011 bleiben arbeitslos übrig, lege die Eingänge an Masse.

MfG, Andreas

Habe es mal so gezeichnet Du warst schneller:


Auf die beiden Mosfet und 100nF Bauteile links habe ich keinen Einfluss die sind so fertig in den Steuergeräten verbaut.

AH Moment ich muss noch invertieren? ok wird gemacht.
EDIT SAGT SO:


cu
jodurino

[andreas6]

Dass die beiden Fets die Ausgänge sind, war so nicht erkennbar. Üblicherweise ist da nur ein Punkt als Ausgang. So etwas:

Und.png (1.99 KiB) 364 mal betrachtet

muss zwischen die Ausgänge und den schaltenden Fet. Widerstände nach Plus hast Du schon, aber die Leds sind verkehrt herum. Der Fet kann direkt an den Ausgang, wenn er nur gelegentlich schaltet.

MfG. Andreas

[jodurino]

So denke ich ist es besser zu erkennen das es 2 Steuergeräte sind:



Ok also den Vorwiderstand und den Puldown vor dem Mosfet kann eingespart werden?

gut ok

cu
jodurino

[andreas6]

Der Pulldown kann in jedem Fall entfallen. Die Gatter haben Gegentaktausgänge und können den Fet direkt in beide Richtungen schalten. Ein kleiner Längswiderstand schadet nicht, vielleicht 100 Ohm. Da nur ein Relais zu schalten ist, kommt es nicht auf das Tempo an.

MfG. Andreas

[gafu]

hat sich erledigt, war ne antwort auf den letzten stand von seite 1...