MOSFET Fragen vom Anfänger

    Hallo zusammen.


    Ich habe einen MPSFET hier 2SJ172, den ich gerne als Schalter benutzen möchte.
    Ich habe jetzt das Datenblatt aber ich weis nicht ab wann der MOSFET Schaltet denn ich kann nicht wirklich auslesen wieviel Strom am Drain anliegen muss, bis dieser schaltet.


    Noch einige Eckdaten, ich möchte den MOSFET als Schalter benutzen um einen 3V Impuls zu verstärken und dann 12V zu bekommen.


    DAs ganze 10mal dann, damit ich dann pro "Kanal" dann bis zu 800mA oder nochbesser 1A schalten kann.
    DA ich nur den 2SJ172 habe, würd eich gerne damit machen.


    Grüße Prying

    ...du schaltest einen MOSFET mit einer Spannung am Gate, nicht mit einem Strom an Drain.


    Ab einer Spannung von -3 bis -4 Volt am Gate wird die Drain-Source Strecke leitend.
    Wichtig bei einem P-Kanal Mosfet ist, das dieser mit einer negativen Spannung an Gate geschaltet wird. (N-Kanal bekommt positive Spannung an Gate zum schalten).


    Wenn du also einen Prozessor zum Schalten verwenden möchtest, ist das eher ungünstig. Dann würde ich (zum Beispiel) einen IRL530 N-Kanal Mosfet nehmen.


    Alternativ nimmst du einen Mosfet-Treiber, speziell wenn es um schnelles schalten geht (dimmen? PulsWeitenModulation?). Ich empfehle dazu den ICL7667. Dann könntest du auch deinen 2SJ172 verwenden.
    Nur der IRL530 geht dann nicht mehr, weil der keine hohen Gate Spannungen verträgt. Dann müsstest du als N-Kanal den IRF530 nehmen.


    VG
    Ralf

    Zitat von dougie

    Wenn du also einen Prozessor zum Schalten verwenden möchtest, ist das eher ungünstig. Dann würde ich (zum Beispiel) einen IRL530 N-Kanal Mosfet nehmen.

    Diese Aussage finde ich gerade etwas missverständlich. Es gibt durchaus p-Kanal-MOSFET, die man direkt durch einen Prozessor ansteuern kann, googeln nach "p-channel Logic level" hilft da. Der 2SJ172 ist da nicht mal einer der schlechtesten und für 5V Ansteuerspannung ohne weiteres geeignet. Bei nur 3V Ansteuerspannung sollte man aber nochmal genau ins Datenblatt schauen. Im Hitachi-Datenblatt für den 2SJ172 findet man dann z.B. sowas:

    Man sieht daran, dass bei 3V Ansteuerspannung (x-Achse) und 2A Drainstrom (Parameter an der Kurve) üblicherweise ca. 0,5V Restspannung am MOSFET abfallen (Y-Achse). Wenn man mit diesen 0,5V leben kann, sollten die meisten SJ172 in dieser Anwendung also funktionieren. Wegen der Exemplarstreuungen kann man sich aber nicht darauf verlassen. Andererseits soll der Strom hier ja kleiner sein als die 2A im Diagramm. Insofern würde ich die 2SJ172 einfach probieren und evtl. ungeeignete Exemplare aussortieren.

    Vielleicht hab ich es auch nur falsch verstanden: er spricht von 12V "Schaltspannung" auf die er verstärken möchte.


    Daraus hab ich geschlussfolgert, das der Mosfet auf +12V "hängt" (weil typischerweise bei P-Channel die Last im Massezweig liegt).
    Wenn der µP jetzt entweder 0V oder 5V raus gibt, bleibt der P-Channel immer durchgesteuert, weil er ja erst bei 7V am Gate anfängt zu sperren.
    Vielleicht hab ich's auch nur blöd formuliert. ;)


    VG
    Ralf

    Dann präzisiere ich auch nochmal: Bei der hier gewünschten Anwendung darf es natürlich keine gemeinsame Masse (im Sinne von Minuspol) für die Prozessorspannung und die 12V geben. Vielmehr müssen dann die Pluspole von 12V-Versorgung und Prozessorversorgung verbunden werden. Der Source des p-kanal-MOSFET muss an +12V, der Drain an die Last.

    Ok da ich meine ersten schritte nun mit einem MOSFET machen möchte, war das schon sehr aufschlussreich.


    Ja ich wollte +12V schalten, das heißt den P-Kanal Mosfet ist dafür so direkt nicht geeignet.
    Dann lieber einen N-Kanal MOSFET.
    Denn ich wollte den FET erstmal so benutzen wie einen Transistor.
    zB. um ein schnelles schalten für eine sher schnelles Lauflicht zu benutzen, wo ich aber anstatt der LED`s direkt anklemme, den Fet dafor schalte und mit dem Ausgangsignales des Logic IC schalte um +12V mit idialerweise 1A schalten zu können.
    Wäre dann praktisch mehrere Leuchkörper schalten zu können, bzw die mehr Last haben.


    Theoretisch möchte ich nur meinen + Ausgang verstärken.


    Ich hatte schon den Tipp bekommen einen BC517 zu nehmen Im TO 90 Gehäuse, aber davon wurde mir bei den Lasten abgeraten!



    Deswegen frage ich an dieser stelle nochmal direkt nach:
    Lieber einen Transistor im To 126er gehäuse wie der BD139 (auch eine empfehlung gewesen)
    Oder dann direkt, fals man später noch zusätzlich Dimmen möchte einen N_MOSFET???



    Gruß Prying


    PS:
    Unmittelbar als ich den Thread eröffnet habe, ist mir der Fehler mit Drain aufgefallen und habe es editiert!

    Zitat von Prying

    Ja ich wollte +12V schalten, das heißt den P-Kanal Mosfet ist dafür so direkt nicht geeignet.

    Wenn Du damit meinst, dass der schaltende Transistor in der Plusleitung des Verbrauchers sitzen soll, ist ein p-Kanal-MOSFET besser geeignet als ein n-Kanal, denn letzterer bräuchte eine Steuerspannung von 0V für aus und mindestens 15V für ein.

    Zitat von Prying

    Denn ich wollte den FET erstmal so benutzen wie einen Transistor.

    Was meinst Du damit? Als Emitterfolger? Das geht weder für n-Kanal- noch für p-Kanal-Typen sinnvoll. EDIT: bei 3V Signalspannung ist das übrigens auch für "normale" , also bipolare Transistoren nicht sinnvoll,

    Zitat von Prying

    sher schnelles Lauflicht

    Alles, was Du als Lauflicht wahrnimmst, ist für einen MOSFET sehr langsames Schalten.

    Zitat von MOSFET

    Das geht weder für n-Kanal- noch für p-Kanal-Typen sinnvoll. EDIT: bei 3V Signalspannung ist das übrigens auch für "normale" , also bipolare Transistoren nicht sinnvoll

    Ja ich wollte den MOSFET genauso einsetzen und benutzen wie ein Transistor.
    Bei einem Transistor braucht man keine "Eigene" schaltung zum schalten sondern kann diesen einbauen wo man möchte.
    #Geht das nicht mit einen FET auch???



    Hmmm wisst ihr was, ich habe ja einen "dicken" transistor noch hier und den besagten FET.
    Gibt es eine "lernschaltplan"?


    Das heißt die Schaltung um den FET / TRansistor aufgebaut um seine Funktion zu testen.
    Außerdem habe ich gelesen, dass ein FET zu einem Kondensator wird, wenn dieser nicht gerade schaltet....
    richtig?


    Mein Problem ist einfach nur, das ich ein Bauteil brauche (kei Relai) was mir hilft eine Schaltung zu verstärken.
    Ich möchte letztendlich einfach nur 12 Volt mit einem Ampere schalten für größere Lasten als nur eine single LED...
    Zudem liegen 10 Stück dann am + Strang und 3 an der Masse....


    Nochmal was zum IC.


    Der 47HC4017er gibt doch ein + signal aus und dieses signal schicke ich bis Jetzt über einen Widerstand zu einem BC517 Transistor, um mit diesem einen größeren Strom schalten zu können.


    Der Geschaltete Strom fließt dann zu meinen Leuchtkörpern und kommt wieder zurück.


    Die Masse muss ich aber auch schalten und habe bis jetzt an der Masse ebenfalls ein 74HC4017 angeschlossen der widerrum über einen Widerstand einen Transistor schaltet, nun aber diesmal die Masse.


    Allerding bekommen beide Transistoren der Schaltung ein Plus signal.
    Und mein Vorhaben ist jetzt diese Transistoren auszutauschen und an ihrer stelle einen FET anzubringen oder aber auch einen Transistor.


    Nur warum ich das machen will ist es deswegen:


    Der 74HC4017 arbeitet mit 5V, nur das diese 5V nicht ganz aus ihm wieder rauskommen sondern ca. (gemessen) 4V abgerundet...
    Mit dieser Voltzahl wollte ich dann den FET schalten, das war der Grund warum ich hier gefragt habe, da ich nicht wusste ab wieviel V dieser Schaltet.


    Da ich hier einen P_Fet habe wollte ich es mit ihm einfach mal testen.
    Fragt mich nicht warum aber den hatte ich noch auf lager, obwohl ich mit diesen noch nicht arbeite...








    Oh ich glaube so im endeffekt, das ich nicht die richtigen worte finde um meine Sache verständlich zu machen....





    Ich hoffe ihr versteht jetzt was ich möchte.
    Zudem möchte ich das es kostengünstige Bauteile sind, die nicht gerade pro Stk. nen € kosten...


    Danke für die Hilfe Prying

    Ich schätze dadurch das gestern Sonntag war und etwas später, ist meine letzte frage untergegangen, deswegen nochmal:


    Könnte mir jemand eine Tsetaufbau mithilfe eines P_Chanel MOSFET geben, damit ich mir die funktionsweise dieser bauteile lernen und verstehen kann?


    Zudem was empfielt sich jetzt?


    Um ein steuersignal von ca. 4V zu benutzen um entweder einen MOSFET oder einen Transistor zu schalten damit ich 12V mit max 1A schalten kann.


    Aber keine To 90 transistoren, die wurden bei mir immer sehr sehr heiß!!! Vorzugsweise, wenn Transistoren einen npn bei dem Mosfet genauso, dass ich dann mit + steuern kann.



    Grüße Prying

    Anbei der Schaltplan meines Universal-PWM Moduls.


    Dieses verwende ich bei allen möglichen Anwendungen, wo unterschiedliche Lasten mittels Pulsweitenmodulation geregelt werden sollen.


    Die beiden verwendeten MOSFETS sind beides identische P-Kanal Mosfets, die am Ausgang +12V und über 10A schalten, da die meissten Verbraucher (im Auto) einseitig auf Masse liegen.
    Um flexibel zu bleiben, ist einer im T220 Gehäuse für grosse Ströme (mit Kühlkörper) und der andere in D²Pak.


    Hilft das weiter?


    VG
    Ralf

    Hey danke für die Hilfe.


    Ok ich habe mir den Schaltplan angeschaut und speziell die MOSFETs.


    Die Logic habe ich nun mit n Channel Mosfets verstanden.
    Sozusagen arbeiten die wie ein pnp Transistor und werden mit Masse geschaltet.
    Das heißt, wenn ich Positiven Strom steuern will, muss ich mit Masse Schalten...


    Nur mein Problem ist ich bin gezwungen mit Plus zu schalten und kann so nur die Masse steuern... Habe ich das richtig verstanden??


    Oder kann ich auch mit Plus schalten um Plus schalten zu können?


    ______________________________________________________________________


    Ich habe etwas rum gelesen und gesehen das ich einen LL MOSFET brauche, also einen Logic FET, IRL oder mit L endende...


    Dort kann ich mit kleineren Spannungen schalten.
    Nur so wie ich die FET`s richtig verstanden habe, steigt die durchlassspannung, je höher die Spannung, bzw der unterschied am Gate wird.


    Das heißt bei einem Unterschied bei den meisten von 10V schalten die zu 99,9% durch abgerechnet ihren eigenwiedefrtsnad....



    Bitte korrigiert mich wenn ich mist erzähle.


    Da ich noch nicht so Fit mit den Bauteilen bin, werde ich anscheinend auf einen Transistor im To 22oer ausweichen statt einen FET...


    Gibt es eine empfehlung von euch?


    Prying

    Du hast eine so seltsame Ausdrucksweise (nicht böse gemeint), dass ich ehrlich gesagt nicht wirklich weiß, was Du eigentlich fragen möchtest. Ich versuche es trotzdem mal:
    - Um die Plusleitung eines Verbrauchers zu schalten, nimmt man sinnvollerweise einen p-Kanal-MOSFET. Dabei wird der Source an den Pluspol der Versorgungsspannung angeschlossen und der Drain an den Pluspol des Verbrauchers (also bei LEDs die Anode).
    - Um die Minusleitung eines Verbrauchers zu schalten, nimmt man sinnvollerweise einen n-Kanal-MOSFET. Dabei wird der Source an den Minuspol der Versorgungsspannung angeschlossen und der Drain an den Minuspol des Verbrauchers (also bei LEDs die Kathode).
    - Um einen n-Kanal-MOSFET direkt per µC anzusteuern, muss die neg. Versorgung des µC (GND in dougies Skizze) mit dem Source des MOSFET verbunden sein und das Gate des MOSFET mit einem der Ausgänge. Dann wird der MOSFET eingeschaltet, wenn der Ausgang auf High-Potenzial geht.
    - Um einen p-Kanal-MOSFET direkt per µC anzusteuern, muss die pos. Versorgung des µC (VCC in dougies Skizze) mit dem Source des MOSFET verbunden sein und das Gate des MOSFET mit einem der Ausgänge. Dann wird der MOSFET eingeschaltet, wenn der Ausgang auf Low-Potenzial geht.
    Wenn man diese Bedingungen nicht erfüllen kann, weil man (wie in dougies Skizze) den µC auf Massepotenzial des Kfz halten möchte oder aber schneller schalten möchte oder keinen Logic-Level-MOSFET zur Hand hat oder oder... nimmt man eine Adapterschaltung dazwischen, wie hier den Treiber oder die schönen Pegelwandlerschaltungen von Pesi.

    Zitat von Prying

    Die Logic habe ich nun mit n Channel Mosfets verstanden.
    Sozusagen arbeiten die wie ein pnp Transistor und werden mit Masse geschaltet.

    Nein, was dougie da eingemalt hat, sind p-Kanal-MOSFET, hatte er doch auch dazugeschrieben.

    Zitat von Prying

    Nur so wie ich die FET`s richtig verstanden habe, steigt die durchlassspannung, je höher die Spannung, bzw der unterschied am Gate wird.

    Nein, die Durchlassspannung wird bei steigender Gatespannung kleiner.

    Oh ok, da habe ich anscheinend so einiges Verwechseld...


    Hmm



    Ich zeig euch einfach mal wa sich mit den FET / Transistor machen will:


    Habe jetzt an der Stelle wo der Hinkommen soll, einen TRansistor im T220 Gehäuse eingeplant.
    [gallery]2254[/gallery]


    [gallery]2181[/gallery]
    Zudem kann mir jemand sagen ob ich alles richtig verschaltet bhabe?!


    Habe eine Shcaltung mit einem 7805er kombiniert mit dem Lauflicht und daort zusätzlich die Transistoren eingeplant, damit ich 12V schalten kann.



    Also vieleicht versteht ihr nun was ich möchte.


    Und ja sorry habe eine sehr komische ausdrucksweise...


    Prying

    So wird das nichts. Die Transistoren sind immer eingeschaltet, weil die Ausgangsspannung der 74HC4017 nicht über 5V ansteigen kann. Du brauchst zusätzliche Pegelwandler oder 8,2V-Z-Dioden in Reihe zu den Basiswiderständen.


    Außerdem ist die Schaltung im Layout eine andere als im Schaltplan.

    Zitat von Transistor

    Außerdem ist die Schaltung im Layout eine andere als im Schaltplan.

    Nunja das habe ich dazu geschriegben oder?


    Zudem denken wir uns einfach die Schaltung mit dem 7805er weg und schon (bis auf die Transistoren) ist die Schaltung identisch...


    Also im Plan sind Transistoren keine FET`s....


    Wieso sind die Transistoren dauerhaft eingeschaltet?
    Wenn Strom an der Base anliegen, schalten die erst durch... Das passiert nur, wenn der Impuls vom IC kommt.
    Der strom bei der Positiven "Ecke" fließt vom Collector zum Emmiter.


    Bei der negativen "Ecke" schalte ich auch mit dem IC so das der strom der VON den LED`s wieder kommt vom Collector zum Emmiter, der diesen an GND wiedergibt.


    In meinen Layout benutze ich NPN Transistoren und habe es mit Transistoren im To90er schon aufgebaut allerdings mit BC550er...
    Es funktioniert soweit ganz gut nur das die keine 1A aushalten.


    Oder liegt es nun daran das Die "Dicken Transistoren" größeren Basisstrom benötigen damit dieser schaltet?


    Wie können dann Z-Dioden die Transistoren nun schalten?
    Strom liegt an der Basis nur für ca eine Zentel sekunde an oder noch schneller, denn ich möchte ein Schnelles Lauflicht...


    Sorry ich brauch da erklärungs bedarf.


    Prying

    'Dicke' Transistoren benötigen im Allgemeinen einen höheren Basisstrom. Einerseits, weil sozusagen der Basisstrom um einen festen (na ja, so ungefähr) Betrag verstärkt wird (bei Kurzschluss) und für einen höheren Kollektor-Emitterstrom auch ein höherer Basis-Emitterstrom fließen muss. Andererseits ist auch noch die Stromverstärkung meistens kleiner als bei Kleinsignaltransistoren. Damit braucht man einen NOCH höheren Basisstrom. Je nach dem, was man hat und will braucht man eine zusätzliche Treiberstufe. Mit FETs ist das meistens einfacher. In der Schaltung nach dem geposteten Schaltplan müssten sich die Transistoren direkt durch n-Kanal-FETs ersetzen lassen. Wenn man zusätzlich auf der 12V-Seite p-Kanal-FETs einsetzen will (anders geht das mit höheren Strömen ja auch nicht), braucht man Pegelwandler. (Man könnte da natürlich auch n-Kanal-FETs einsetzen, aber dazu braucht man dann einen Gatetreiber, der mindestens 15-16V rausgibt, also noch eine Spannungserhöhung über die Versorgungsspannung von 12V macht.)

    ...ich verwende gerne den IRL530


    Das ist ein Logic-Level n-Kanal MOSFET für ca. 53 Cent bei Reichelt.
    Der kann ohne Gatewiderstand direkt an den Ausgang eines µP angeschlossen werden, weil ihm 5V Gatespannung zum Durchschalten reichen.


    VG
    Ralf

    Ein Gatewiderstand hat doch nichts mit der Schaltspannung zu tun!?!?
    Der Gatewiderstand ist dazu dar, die Ansteuerung, in deinem Fall den µC, vor zu hohen Umladeströmen der Gateelektrode zu schützen.
    So gesehen hattest du nur Glück, dass dein µC das bisher mitgemacht hat oder du keine FETs mit hoher Gatekapazität verwendet hast.

    Hallo Prying,


    also falls es für dein Vorhaben noch möglich ist, könntest du die 74HC4017 durch HEF4017BP ersetzen. Die HEF4000-Reihe verträgt bis 15 V Versorgungsspannung (anstatt der max. 6 V der 74HC-Reihe), und auch der NE555 (auch LM555 oder auch LMC555) verträgt sowieso schon bis 15 V. Damit könntest du deine ganze Schaltung direkt mit 12 V betreiben (natürlich dann ohne 7805, den bräuchtest du ja dann nicht mehr) und wärst somit praktisch alle 'Pegel-Sorgen' los. Du kannst dann P-Channel-MOSFETs für die Kanäle und N-Channel-MOSFETs für die 'Sektoren' ohne Pegel-Anpass-Schaltungen verwenden, und es müssten dann auch nicht mehr unbedingt LL-MOSFETs sein.


    Gruss
    Neni