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Thema: Welchen Fehler mache ich ??

  1. #1
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    Welchen Fehler mache ich ??

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    Hallo RoboterNetz community,

    ich baue derzeit eine kleine Schaltung welche eigentlich nicht kompliziert ist, dachte ich....

    In dem thread: http://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=56558
    hatte ich um Empfehlung für einen Transistor gefragt der eine größere Last schalten sollte.



    Ich bin auf den Vorschlag eingegangen ein FET (PMV31XN) U1 einzusetzen.
    Daraufhin habe ich mir gedacht, da ein FET doch stromlos schaltet, den Vorwiederstand R1 zu erhöhen (220K) habe dann R1 und R2 auf 220K gesetzt.

    Fazit: sobald ich die Schaltung unter Spannung legte, schaltet U1 (trotz Ausgang A0 [pin17] low) und bleibt geschaltet egal was an pin17 liegt.
    Hmm habe ich mir gedacht, vielleicht undefinierter Zustand am gate von U1..also, hab ich das mal ohne Widerstand auf Masse gezogen R2=0 ohm.
    Gleicher Effekt.

    wer kann mir helfen U1 zum Schalten zu bringen?
    Danke!
    Stephan

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo abellard!

    Wenn sonst kein Montagefehler vorliegt, kann D und S vertauscht sein und die innere Diode des MOSFETs leiten.

    MfG

  3. #3
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    Wenn der Widerstand R1 groß wird, schaltet der FET zunehmend langsam. In der Übergangszeit wird relativ viel Wärme am FET frei, und kann u.U. den FET zerstören, wenn das Schalten zu langsam und dann ggf. noch häufiger passiert.

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Die Schaltung mit R1 und R2 ist bei einem Mosfet völlig unnötig. Diese Widerstände bilden einen Spannungsteiler, so dass nur die Hälfte der angelegten Spannung am Gate des Mosfets ankommt, so dass dieser nicht mehr so gut durchschaltet. Es reicht aus, einfach das Gate des Mosfets über einen relativ kleinen Widerstand (z.B. 100 Ohm) an den IO-Pin des µC anzuschliessen. Ein Mosfet schaltet zwar theoretisch stromlos. Beim Umschaltvorgang muss aber die Gateladung umgeladen werden. Dazu fliesst für kurze Zeit doch ein Strom. Je höher dieser Strom ist, desto schneller schaltet der Mosfet und desto geringer sind die Umschaltverluste. Bei so hohen Widerständen wird das Gate nur sehr langsam umgeladen, was zu hohen Schaltverlusten und je nach Last und Dimensionierung des Mosfets zu einer Zerstörung des Mosfets führen kann. Nach Ende des Umschaltvorgangs fliesst (nahezu) kein Strom mehr in das Gate, auch wenn der Widerstand zwischen µC und Gate sehr klein ist.

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Hallo Stefan,
    der MOSFET hat eine ziemlich geringe Schaltschwelle. Min. 0,5V max. 1,5V. Sie liegt typisch bei 1,0V. Deshalb ist der Spannungsteiler nicht verkehrt, wenn logisch Null an die 0,5V kommt. Nur ist R1 entschieden zu hoch. Geh mal lieber auf unter 1K. Das Datenblatt des MOSFET:
    http://pdf1.alldatasheet.com/datashe...S/PMV31XN.html
    Die Gate-Ladung hat 5,8nQ. Wenn ich das mit einem IRFP460 vergleiche so hat der 210nQ und braucht bis zu 1A Schaltspitze um das Gate schnell zu räumen. Analog dazu käme ich auf 30mA Spitze bei Deinem MOSFET. (5V-1V)/30mA=133Ohm. R1 sollte also nicht grösser als 133 Ohm sein sonst würde der MOSFET nicht so schnell schalten wie er eigentlich schalten könnte. Die Verlustleistung würde dadurch nur unnötig steigen.
    Wie hoch ist die Spannung am PIC16F bei logisch "0"? Wenn sie der 0,5V nahe kommt, so sollte man einen Spannungsteiler einsetzen. Ansonsten wähle für R2 ~ 4*R1 oder grösser. Es ist von Vorteil möglichst bis zu 5V am Gate anzulegen. Ein Ableitwiderstand ist jedoch auch nicht schlecht falls der PIN 17 mal hochohmig wäre.
    Gruss Klaus

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