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MOSFET-Schaltung an IO16...


JoergK
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Hallo,

 

ich hab mal ein POC erstellt und wie im Anhang geschildert aufgebaut.

Das LED schaltet ein und aus, so wie es sollte.

Aber da ich später mit dem MOSFET kleine Lasten (max.10 Ohm) schalten werde, und ich absolut sicher gehen muss, dass die Leitung bei L-Level "getrennt" ist, habe ich ein paar Bauchschmerzen mit meinen Messwerten.

Die Spannungen habe ich mit dem Analog-In gemessen:

H-Level:

Ugs = 12,8V

Uds = 0V

 

L-Level:

Ugs = 0V

Uds = 11,0V

Uled = 1,75V

 

Da ich keine Schaltzeiten < 100ns brauche, ist der große Gate-Widerstand eigentlich kein Problem.

 

Mach ich mir umsonst Sorgen, oder hab ich in der Schaltung etwas übersehen?

 

P.S.: Selbstverständlich sind alle Massen miteinander verbunden.

Die 12V Batterie liegt auf meinem Steckbrett und am Step-Down-Bricklet.

Einzig das GND vom IO16 habe ich nicht auf das Steckbrett geführt.

Mosfet-Schaltung.jpg.189f5e2a6564da322426480eb834a770.jpg

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Hab leider im Moment kein MM zur Hand.

 

ULED hab ich berechnet:

 

ULEDgerechnet = SpannungAmLEDgem. - SpannungAmMOSFETgem.

 

ULED = 12,75V - 11V (dritte Stelle hinter dem Komma hab ich weggelassen).

 

Das Problem bei mir ist, dass ich über den MOSFET Brückenzünder ansteuern möchte, um mir die Relais zu sparen (wg. Baugröße und Kosten). Die Brückenzünder sollen bei Stromfluss entsprechend Heiß werden und damit eine Ladung entzünden. Dauerhafter Stromfluss in mA-Bereich ist da nicht toll. Für eine kurze Zeit zur Durchgangsprüfung ok, aber mehr auch nicht.

Vielleicht überdenke ich das nochmal und prüfe einen P-MOSFET. Habe eigentlich ungern die Speisung an den Zündern, aber P-MOSFETs in der Größenordnung sind wieder teurer als Relais.

Ich werde wohl nicht drum herum kommen, ein paar Zünder für das POC zu opfern.

 

BTW: Gibt es keine Möglichkeit beispielsweise bei VoltageCurrent Bricklet, die Massverbindung zu kappen oder überhaupt wegzulassen, wodurch ein Messen innerhalb einer Schaltung möglich wäre?

 

Beste Grüße

Jörg

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Hi

Nur aus Interesse:

Warum nimmt du eigentlich keine Relais? Es gibt doch relativ günstige Relais, die auch mit den 20 mA die der IO16 liefern kann auskommen?

z.B. http://www.reichelt.de/SIL-7271-D-5V/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=27672&artnr=SIL+7271-D+5V&SEARCH=SIL+7271-D+5V

 

Wenn ich das richtig sehe, dann haben die einen hohen Innenwiderstand (500 Ohm) und sollten daher bei 5V max. 10 mA ziehen.

Der Preis von 1,40 sollte doch auch ok sein. Und bei Reed Relais sollte im "open" Zustand kein Strom fliessen.

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Hi,

 

nun das Relais ist viel zu schwach! ich muss mindestens 2A für eine Reihenschaltung von Zündern aufbringen, bei paralellschaltung kommen da schnell mal 8A und mehr zustande. Da wird es mit Relais auch schon teurer.

Mit dem o.g. Mosfet komme ich auf unter 1€ pro kanal und bin quasi in der Neuzeit angekommen (mehr als scherz gedacht).

 

Gruß

Jörg

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Hallo Joerg,

 

wenn ich das richtig sehe, dann ist die 12.75V (SpannungAmLEDgem) ziemlich genau die Versorgungsspannung, korrekt?

-> Am Vorwiderstand der LED fällt keine Spannung ab -> Es fließt kein Strom.

 

Ja das ist wohl korrekt. Es fließt nur der Leckstrom von 25uA.

Somit hat der MOSFET 440K Widerstand im "gesperrten" Zustand.

Vorwiderstand ist 1K also gegenüber FET zu vernachlässigen.

Bzw. 1K Widerstand und 0,05V = 50uA. Wenn ich die Spannungsabfälle nochmals genauer aufnehme, dann komme ich bestimmt auf die 25uA!

Ich werde die LED mal entfernen und nur mit Widerständen arbeiten zur Untermauerung und Auffrischung elektronik Berührung von vor 15 Jahren...

 

Vielen Dank für die Aufklärung!

 

Beste Grüße

Jörg

 

P.S: POC bestanden, jetzt kann ich ans Layouten gehen.

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Hallo,

 

so nun auch mit den Widerständen nochmals nachvollzogen.

Es fließt lediglich der Leckstrom des MOSFETs.

 

Macht es Sinn, wenn ich den IO16-Ausgang, der mit 1KOhm am Optokoppler liegt, noch mit 10K gegen GND lege, also sodass der 10K parallel zur Diode des Optokopplers geschaltet ist. Damit hätte ich bei einem Hochohmigen IO16-Pin einen definierten L-Level.

 

Grund der Überlegung: Ich weiss nicht wie sich das IO16 beim Startup verhält. Sind die Pins standardmäßig auf Input und hochohmig gelegt, oder merkt er sich den letzten Zustand? Ich hatte mal kurz den Fall, dass am A0 0,2V trotz Einstellung Output-L anlag. Nach erneutem Setzen von L waren es dann 0V. Ich weiss 0,2V ist noch im Rahmen, aber Vorsicht ist bei meinem Projekt die Mutter der Porzellankiste.

 

Gruß

Jörg

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Das IO 16 setzt sich nach jedem Reset des Stapels auf Input - Pull Up. Das kann man auch gut an LEDs sehen, die glimmen dann nämlich immer ein wenig. Alternativ könntest du auch versuchen die Firmware anzupassen. Ich denke mal, das setzt sich nur zurück, damit es bei angeschlossenen Tastern nicht zu Kurzschlüssen kommen kann. Stünde das Bricklet auf Output wäre das ein Problem...

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