Ausgangsspannung vom uC erhöhen!

  • Hallo,


    folgendes Problem:


    Ich will mit einem Ausgang eines ATMega 50 LEDs schalten und da wäre es ja schwachsinn alle LED an 5V parallel zu schalten.
    Mein Netzteil hat 19V also will ich auch am besten die ganzen 19V schalten damit ich mir LED Cluster löten kann und so die ganze Spannung "ausnutze".


    Kann mir da jemand einen IC nennen oder mir ein kleines Beispiel geben?


    Danke schonmal!

  • MOSFET oder Transistor, beides ist da möglich. Obwohl ein Mosfet wohl die bessere Lösung wäre.


    Zu empfehlen ist der BUZ11A, der kann 30 Ampere bei 50 Volt schalten. Das Datenblatt und das Produkt findest du hier: Datenblatt, BUZ11A bei Reichelt


    Ciao

  • Ich würde auch einen n-Kanal-MOSFET nehmen, der in die Masseleitung der LEDs eingebaut ist. Die Versorgungsspannung der LEDs kann dann so hoch sein, wie die Spannungsfestigkeit des FETs. Das Gate wird dann vom µC angesteuert. Eventuell muss man noch einen Pull-Down-Widerstand vom Gate nach Masse vorsehen, damit der FET auch wieder sperrt (ich kenne die Port-Schaltungen der ATMegas jetzt nicht...).

  • In die Masseleitung geht leider nicht!


    Es handelt sich um eine 3x8 LED Matrix wo pro kanal ~40-50 LEDs angeschlossen werden. Ich muss also den + der vom AVR kommt verstärken.



    EDIT: ich habe mir gerade mal den IRLZ34N angeguckt, das ist ja genau was ich suche denke ich! Der Schaltet mit mit den +5V vom AVR meine Spannung von 19V und genug Strom kann der auch ab. Ich muss ja nur noch einen 10k Widerstand zwischen AVR und Mosfet schalten.


    Bei meinem Signal handelt es sich um ein PWM Signal ich hoffe das macht dem nichts?



    Habe ich alles richtig verstanden?

  • Hi,


    also ich habe bei meinem Controllerprojekt, Klick , auch die IRLIZ34N im Einsatz. Sind Logic Level Mosfets, daher direkt vom µC weg ansteuerbar.


    Aber wozu den 10K Widerstand zwischen AVR und Mosfet? Ich habe bei 3,2A Last einen Gatestrom von 4,3µA gemessen. Also wenn da nen 10K Widerstand anklemmst dann würde an dem 10K Widerstand gerade mal eine Spannung von 0,043V abfallen, meinst das lohnt sich?



    Gruß, Benny.

  • benkly: Wie hast du den Strom denn gemessen? Über dem Widerstand mit einem Oszilloskop? Kritisch ist hier nur der Umschaltstrom, wenn sich der Portstatus ändert. Die Gatekapazitäten von Power-MOSFETs sind ziemlich groß und beim Umladen können impulsartig schon sehr hohe Ströme auftreten, die den µC zerstören können. Allerdings erscheinen mir 10kOhm etwas viel, so viel dass die Flanken verschliffen werden könnten...

  • benkly: Wie hast du den Strom denn gemessen? Über dem Widerstand mit einem Oszilloskop? Kritisch ist hier nur der Umschaltstrom, wenn sich der Portstatus ändert. Die Gatekapazitäten von Power-MOSFETs sind ziemlich groß und beim Umladen können impulsartig schon sehr hohe Ströme auftreten, die den µC zerstören können. Allerdings erscheinen mir 10kOhm etwas viel, so viel dass die Flanken verschliffen werden könnten...

    DANKE! :D Jetzt fällt mir wieder ein wer mir das mit diesen komischen Gatekapazitäten erzählt hat. Hab das nämlich nicht mehr gefunden.


    Also, ich habe das mit einem Fluke 189 RMS Messgerät, natürlich in Reihe, gemessen. Da gibt es einen Modus wo man den max. Wert erfassen kann. Und das höchste was ich bei einem Laststrom von 3,2A bzw. der gleichen Last im PWM Modus messen konnte, waren 4,3µA. Das ist schon bedenklich, bedenklich wenig!
    Also wo bitte sollte ich solche großen Horrorströme messen die den µC zerstören könnten? Hab mich letztens deswegen mehrere Stunden Nachts mit meiner Schaltung herumgeschlagen, konnte aber nichts finden.



    Gruß, Benny.

  • Das braucht dir keiner erzählt zu haben, das ist einfach so. Ob du es glauben möchtest oder auch nicht.


    Diese Gate-Umladeströme sind Peak-Werte, die du bestimmt mit KEINEM Digitalmultimeter - auch nicht mit dem teuersten der Welt - gemessen bekommst.
    Die kannst du, wenn überhaupt, dann nur mit nem Oszi sichtbar machen.

  • Auch wenn das Fluke 189 ein schönes Teil ist (hätte ich gerne für Zuhause), ist es für so etwas zu langsam. Die Horrorströme liegen auch im Bereich wein einigen zehn bis hundert Milliampere. Es ist nicht so, dass der µC auseinanderfliegt, sondern er gibt einfach still und leise den Geist auf. Einen Widerstand in der Gate-Leitung verhindert das. Bei 5V und 100Ohm fließen immerhin kurzzeitig noch 50mA, was für die meisten µC schon zu viel ist, besser wären da 470Ohm oder so.

  • p-Kanal Logik-Level-FET wird dir nichts nützen, weil der im gesperrten Zustand ein Gatepotential von deinen 19V (eben positive Versorgungsspannung) haben muss!!! Du brauchst einen Level-shifter, den man natürlich diskret aufbauen kann.

  • p-Kanal Logik-Level-FET wird dir nichts nützen, weil der im gesperrten Zustand ein Gatepotential von deinen 19V (eben positive Versorgungsspannung) haben muss!!! Du brauchst einen Level-shifter, den man natürlich diskret aufbauen kann.


    Richtig erkannt; um Plus zu schalten, braucht man einen Transistor als Komplementärtyp.


    Bei geringen Strömen, wie hier gefordert 500mA, kommt man preiswert mit normalen
    Transistoren (bipolar) zum Ziel. Eine geeignete Schaltung hierfür hat Pesi kürzlich vorgestellt:


    [Blockierte Grafik: http://www.novatime-systeme.de/images/Uhr-Treiber.gif]


    Es handelt sich um die obere Schaltung; sie schaltet Plus zum Ausgang und ist geeignet bis
    ca. 500mA bei Spannungen ca. 6 - 30V; auch bei höheren Frequenzen. Minimale Bauteilkosten.



    [Blockierte Grafik: http://www.novatime-systeme.de/images/MOSTREIB1.GIF]


    So sieht die Schaltung aus, wenn man einen P-Kanal Mosfet verwenden möchte.
    Wichtig bei höheren Spannungen ist hierbei die Gate-Source Spannung Ugs, die
    auf 10-12V begrenzt werden sollte, damit das Teil am Leben bleibt.


    Hierfür dient die Beschaltung des BC337 als spannungsgesteuerte Stromquelle.
    Der Strom, der durch 390R getrieben wird, errechnet sich so:
    ( 5V - 0,6V) / 390R = 11,28 mA.


    Dieser Strom fließt folglich auch durch den 1K und lässt an ihm 11,28V abfallen.
    Und diese Spannung 11,28V ist konstant (wenn angesteuert) und ist die Gate-Spannung;
    unabhängig von der oberen Versorgungsspannung.


    Mit dieser Schaltung kann man schon etliche Amps schalten, ohne dass man den FET
    kühlen muss. Aber Achtung: Die Ansteuerung des FET ist hier nicht sehr schnell, so dass
    im Umschaltmoment (Peak) bedeutende Verlustleistung anfällt; gerade bei höheren Strömen.


    Bei ein paar Hertz ( Blinkschaltung etc.) spielt das überhaupt keine Rolle, weil sich der FET
    in den Pausen locker abkühlen kann und bei kleinen Strömen sowieso nicht.
    Bei höheren Frequenzen sieht das aber anders aus.


    [Blockierte Grafik: http://www.novatime-systeme.de/images/MOSTREIB2.GIF]


    Hier die gleiche Schaltung mit einem leistungsfähigen Gegentakt-Treiber.
    Man beachte den minimalen zusätzlichen Bauteileaufwand von ca. 20 Cent.


    Hiermit kann man schon Frequenzen bis 3-stellig Kilohertz bei etlichen Ampere
    bedienen, ohne dass der FET ins Schwitzen kommt. Auf eine steilflankige
    Ansteuerung ist natürlich zu achten, was bei einem µC Ausgang der Fall ist.


    mfg
    Bernd

  • Hallo Bernd,
    danke für deine ausführliche Hilfe, jetzt hab ichs auch verstanden denke ich mal :)
    Ich habe mal einen Schaltplan gezeichnet. Wenn das soweit alles i.O ist gehe ich morgen die Transistoren kaufen. BC337 habe ich sogar noch hier.


    Pin1 und Pin2 vom AVR sind für die Spalten und Pin7 und Pin8 für die zeilen.
    Insgesammt wird es 3x8 kanäle geben auf die 300 Leds verteilt werden.