Welchen FET für welche Anwendung?

[Florian]

Hallo m.a.r.v.i.n!

Für das Schalten von Sharp IR Entfernungssensoren (GP2D12 o.ä.) ist z.B. der BS170 mit seinem hohen Rds(on) überhaupt nicht geeignet. Das hat sich beim c't-Bot gezeigt.

Gut zu wissen, also ist für mich dieses RDSon entscheidend, ob der FET für meine Anwendungen geeignet ist oder nicht!?
Wie klein sollte RDSon für die Anwendung mit den Sensoren sein?

IRFD 9024

Hat der auch einen logic-level?

Was ich jetzt noch nicht ganz verstanden habe ist, ob ich nun einen n- oder p-MOSFET brauche, der n-MOSFET braucht, wenn ich das richtig verstanden habe, eine positive Schaltspannung und der p-MOSFET eine Negative!?

Viele Grüße,
Florian

[dennisstrehl]

Ich hab mal aufgezeichnet wie MosFETs in den meisten Fällen als Schalter verwendet werden. In deinem Fall wäre wahrscheinlich beides möglich, im einen Fall wird der Stromkreis aber auf der negativen Seite unterbrochen und im anderen Fall auf der positiven Seite.

Der N-Kanal MosFET (NMOS) würde bei 0V abschalten und bei 5V den Sensor einschalten. Beim P-Kanal MosFET ist es genau andersherum, 5V ausgeschaltet und 0V eingeschaltet.

N-Kanal MosFETs haben bei ansonsten gleichen Daten meist einen höheren Rds(on), das hängt mit den unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften der unterschiedlich dotierten Materialien zusammen, deswegen würde ich einen N-Kanal nehmen.

Logic-Level MosFETs heißen z.B. IRL oder IRLZ. (Edit: Das L sollte natürlich fett sein und nicht das Z )

Ich denke, der vorgeschlagene IRLZ34N ist für den Sensor auf jeden Fall geeignet. 34 mOhm * 50 mAmpere ergäbe einen Spannungsabfall von 1,7mV. Falls du den idealen MosEFT dafür suchst, nimmst nen IRL1404. Ein Rds(on) von 0,004 Ohm ergäbe einen Spannungsabfall von 0,2mV.
Ein BC337 mit 20 mA Basisstrom ergibt in der Simulation einen Spannungsabfall von etwa 30mV, wahrscheinlich wird das in Wirklichkeit ewas mehr sein.

Für 500mA und 2 Ampere würden auch IRLZ34N reichen. Bei 2 Ampere läge der Spannungsabfall vorraussichtlich ne Ecke unter 100mV (Diagramm im Datenblatt ist da zu Ende),der Transistor würde also gerade mal leicht warm werden.

MfG

[Florian]

Hallo dennisstrehl!
Na das hört sich ja schonmal gut an, damit kann ich weiterdenken! *g*

Ich hab mal aufgezeichnet wie MosFETs in den meisten Fällen als Schalter verwendet werden.

Danke schonmal dafür!

Der N-Kanal MosFET (NMOS) würde bei 0V abschalten und bei 5V den Sensor einschalten. Beim P-Kanal MosFET ist es genau andersherum, 5V ausgeschaltet und 0V eingeschaltet.

Achso, jetzt verstehe ich das Prinzip, danke für die Erleuchtung!

N-Kanal MosFETs haben bei ansonsten gleichen Daten meist einen höheren Rds(on), das hängt mit den unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften der unterschiedlich dotierten Materialien zusammen, deswegen würde ich einen N-Kanal nehmen.

N-Kanal hat einen höheren RDSon und deshalb würdest Du einen (oder meinst Du keinen) nehmen!?
Ich dachte immer je kleiner RDSon, desto besser!?

Logic-Level MosFETs heißen z.B. IRL oder IRLZ.

Achso, also sind die MOSFETs, die Du genannt hast zum größten Teil keine Logic-Level, sondern nur normale, haben aber trotzdem bei 5V einen guten Durchlass.
GUT! ;o)

Ein BC337 mit 20 mA Basisstrom ergibt in der Simulation einen Spannungsabfall von etwa 30mV, wahrscheinlich wird das in Wirklichkeit ewas mehr sein.

Hui, das ist ja doch schon ganz schön kräftig, dann nehme ich wirklich einen FET.

Falls du den idealen MosEFT dafür suchst, nimmst nen IRL1404. Ein Rds(on) von 0,004 Ohm ergäbe einen Spannungsabfall von 0,2mV.

Perfekt, das klingt wie Gold in meinen Ohren! *g*
Nungut, 1,75€ sind schon ganz schön happig, aber ich denke ich werde diesen FET nehmen!
Das ist jetzt aber, wenn ich das richtig sehe, ein NMOS, richtig!?
http://www.irf.com/product-info/data...ta/irl1404.pdf

Für 500mA und 2 Ampere würden auch IRLZ34N reichen. Bei 2 Ampere läge der Spannungsabfall vorraussichtlich ne Ecke unter 100mV (Diagramm im Datenblatt ist da zu Ende),der Transistor würde also gerade mal leicht warm werden.

Das klingt auch nicht schlecht!
http://www.irf.com/product-info/data...ta/irlz34n.pdf

Gut, dann habe ich ja meine FETs zusammen! ;o)
Einen Vorwiderstand am Gate brauche ich ja bei FETs nicht extra, wie bei den "normalen" Bipolar-Transistoren an der Basis!?

Danke nochmals!

Viele Grüße,
Florian

[dennisstrehl]

Huch, ich wollte schreiben dass die N-Kanal MosFETs nen kleineren Rds(on) haben. Sonst würde das wirklich wenig Sinn machen *kopftisch*

Logic-Level MosFETs heißen z.B. IRL oder IRLZ.

Achso, also sind die MOSFETs, die Du genannt hast zum größten Teil keine Logic-Level, sondern nur normale, haben aber trotzdem bei 5V einen guten Durchlass.

Moment, welche hatte ich denn genannt? IRLZ34N ist Logic-Level. Die IRF74xx -er sind größtenteils auch Logic-Level FETs, auch wenn sie kein L im Namen haben.

Vorwiderstand kann man verwenden, damit die MosFETs langsamer schalten, wodurch wiederrum weniger Störungen verursacht werden. Oder um den Umschaltstrom zu begrenzen, denn durch die Gate-Kapazität fließt nen kurzen Moment lang nen beachtlicher Strom durch den Controller-Pin.

Nungut, 1,75€ sind schon ganz schön happig, aber ich denke ich werde diesen FET nehmen!
Das ist jetzt aber, wenn ich das richtig sehe, ein NMOS, richtig!?

Sind die < 2mV Spannungsabfall am IRLZ34N wirklich schon zu viel ? Und ja, das ist ein NMOS.

MfG

[Florian]

Huch, ich wollte schreiben dass die N-Kanal MosFETs nen kleineren Rds(on) haben. Sonst würde das wirklich wenig Sinn machen *kopftisch*

Das macht doch nichts, deswegen brauchst Du doch nicht gleich Deine masuchistischen Fähigkeiten unter Beweis stellen! *g*

Moment, welche hatte ich denn genannt? IRLZ34N ist Logic-Level. Die IRF74xx -er sind größtenteils auch Logic-Level FETs, auch wenn sie kein L im Namen haben.

Achso, mein Fehler! *kopftisch*

Vorwiderstand kann man verwenden, damit die MosFETs langsamer schalten, wodurch wiederrum weniger Störungen verursacht werden. Oder um den Umschaltstrom zu begrenzen, denn durch die Gate-Kapazität fließt nen kurzen Moment lang nen beachtlicher Strom durch den Controller-Pin.

Wie groß würdest Du diesen wählen, wenn der AVR über ein Flachbandkabel über 20-30cm den MOSFET schalten soll!?´
Und wie groß müsste er sein, wenn der FET auf der selben Platine mit dem AVR ist, ich weiß ja nicht, ob es da irgendwie einen Unterschied gibt?! ;o)

Sind die < 2mV Spannungsabfall am IRLZ34N wirklich schon zu viel?

Naja, gute Frage!
Ich gehe lieber auf Nummersicher, auch wenn es mich ein halbes Vermögen alleine für die FETs kostet! *g*
Es kann sein, dass sich die Spannungsabweichungen im doppelten bis dreifachen Maße im Sensorausgangssignal niederschlagen, genau konnte ich das leider noch nicht testen! ;o)

Viele Grüße,
Florian

[dennisstrehl]

Also ich würde einfach nen Widerstand von 220 Ohm davorschalten. Zusammen mit den ca. 30 Ohm vom Controller-Pin ergibt das 250 Ohm, bei 5V also im Worst-Case 20mA.

MfG

[Florian]

Hallo dennisstrehl!
220 Ohm, ok!
Wenn ich jetzt 1k nehmen würde, dann würde er einfach nur, durch den begrenzten Strom langsamer schalten, also einen langsamer ansteigenden Pegel (leicht abgerundeten) besitzen!?

Danke nochmal Du und auch die Anderen haben mir sehr weitergeholfen! :o)

Viele Grüße,
Florian

[dennisstrehl]

Wenn ich jetzt 1k nehmen würde, dann würde er einfach nur, durch den begrenzten Strom langsamer schalten, also einen langsamer ansteigenden Pegel (leicht abgerundeten) besitzen!?

Ja. Wobei das immernoch eine sehr schnelle Rundung wäre, irgendwas im µs-Bereich.

MfG

[Florian]

Achso, danke! ;o)

[m.a.r.v.i.n]

Wenn es um analoge Sensoren geht und ein gemeinsames GND-Potential benötigt wird, dann wären wohl auch P-Kanal FETs interessant.

Da muß ich doch nochmal nachhaken. Wäre demnach ein P-FET wohl doch die klügere Wahl? Gemeinsame Masse für Controller und Sensor leuchtet mir ein.

Heißt das, dass die Verwendung eines N-FETs Auswirkungen auf das gemessene Signal des Sensors hätte?
Hat das schon mal jemand untersucht?

Gruß m.a.r.v.i.n