Steuerung LED-Strip für ein Projekt

Mouns:
IRL3803 oder IRL3103, macht das Sinn?

Vielleicht sind die 30V ein wenig knapp, dafür sind die 64A bzw 140A üppig.
Funktionieren werden die, für gut regulierte 24V sollte das reichen.

Okay, dh die hier müssten ja dann auch gehen:

Ja, die sollten auch gehen. :smiley:

Die IRLZ34N (55V 30A 68W TO220) sind etwas günstiger.

Besorg dir noch einen Step-Down (Spannungsregler), dann kannst du den Arduino auch an die 24V Quelle hängen - natürlich mit dem Step-Down dazwischen, der auf ~7V eingestellt ist.

Zum Thema FET hätte ich jetzt aber eine Frage: Woher sieht man denn, dass die 5V vom Arduino reichen um den (vollständig) leitend zu schalten? Zum Beispiel bei diesem steht dazu nichts in der Beschreibung:

https://www.amazon.de/IRLZ34N-Transistor-N-LogL-MOSFET-IRLZ34/dp/B01FUSRARW/ref=pd_sbs_147_2/262-0380436-6101652?

Mahimus:
Besorg dir noch einen Step-Down (Spannungsregler), dann kannst du den Arduino auch an die 24V Quelle hängen - natürlich mit dem Step-Down dazwischen, der auf ~7V eingestellt ist.

Zum Thema FET hätte ich jetzt aber eine Frage: Woher sieht man denn, dass die 5V vom Arduino reichen um den (vollständig) leitend zu schalten? Zum Beispiel bei diesem steht dazu nichts in der Beschreibung:

https://www.amazon.de/IRLZ34N-Transistor-N-**LogL**-MOSFET-IRLZ34/dp/B01FUSRARW/ref=pd_sbs_147_2/262-0380436-6101652?

und natürlich hier Semiconductor & System Solutions - Infineon Technologies

Zum Beispiel bei diesem steht dazu nichts in der Beschreibung:
https://www.amazon.de/...

Bei Amazon findest du nie eine brauchbare Beschreibung.

Mahimus:
Besorg dir noch einen Step-Down (Spannungsregler), dann kannst du den Arduino auch an die 24V Quelle hängen - natürlich mit dem Step-Down dazwischen, der auf ~7V eingestellt ist.

Besser den StepDown auf 5V und an den 5V-Pin anschließen. Der Längsregler erzeugt nur Wärme.

Mahimus:
Zum Thema FET hätte ich jetzt aber eine Frage: Woher sieht man denn, dass die 5V vom Arduino reichen um den (vollständig) leitend zu schalten? Zum Beispiel bei diesem steht dazu nichts in der Beschreibung:

Aus dem Datenblatt: "Logic-Level Gate Drive" und "VGS(th) Gate Threshold Voltage 1 bis 2 V"

Wobei ich das Datenblatt nicht besonders toll finde, da gibt es bessere. Aber praktisch funktioniert es ganz gut.

Hallo,

Mahimus:
Besorg dir noch einen Step-Down (Spannungsregler), dann kannst du den Arduino auch an die 24V Quelle hängen - natürlich mit dem Step-Down dazwischen, der auf ~7V eingestellt ist.

Zum Thema FET hätte ich jetzt aber eine Frage: Woher sieht man denn, dass die 5V vom Arduino reichen um den (vollständig) leitend zu schalten? Zum Beispiel bei diesem steht dazu nichts in der Beschreibung:

https://www.amazon.de/IRLZ34N-Transistor-N-LogL-MOSFET-IRLZ34/dp/B01FUSRARW/ref=pd_sbs_147_2/262-0380436-6101652?

VGS(th) ist die Angabe bei welcher Spannung durchgeschaltet wird.

Der Wert sollte für 5V Logik Level natürlich kleiner als 5V sein. Wenn bei einem Typ 2-4V angegeben wird reicht das eigendlich. Nun hat man in der Regel ja noch einen Widerstand in Reihe zur Strombegrenzung und einen zweiten nach Masse damit auch sicher wieder gesperrt wird. Die beiden Widerstände wirken als Spannungsteiler. Je nach dem wie die ausgelegt sind wird die Gatespannung also etwas kleiner werden. Um also sicher zu sein nimmt man besser einen Typ der mit 1-2V angegeben ist der funktioniert dann auch sicher bei 3,3V Technik

stimmt so nicht

Übersicht

Heinz

Rentner:
Nun hat man in der Regel ja noch einen Widerstand in Reihe zur Strombegrenzung und einen zweiten nach Masse damit auch sicher wieder gesperrt wird. Die beiden Widerstände wirken als Spannungsteiler. Je nach dem wie die ausgelegt sind wird die Gatespannung also etwas kleiner werden.

  • das ist nur der Fall wenn man den Gate Widerstand falsch platziert
  • bei 150 Ohm und 15K wäre das nur sowieso nur ca 1%

agmue:
Aus dem Datenblatt: "Logic-Level Gate Drive" und "VGS(th) Gate Threshold Voltage 1 bis 2 V"

Wobei ich das Datenblatt nicht besonders toll finde, da gibt es bessere. Aber praktisch funktioniert es ganz gut.

Ich würde das jetzt so verstehen, dass er da überhaupt erst anfängt zu leiten. Das heißt aber ja nicht, dass der innere Widerstand klein genug ist für die Anwendung? Oder versteh ich V_GS,th falsch?

Mahimus:
Ich würde das jetzt so verstehen, dass er da überhaupt erst anfängt zu leiten. Das heißt aber ja nicht, dass der innere Widerstand klein genug ist für die Anwendung? Oder versteh ich V_GS,th falsch?

Genau um diesen Punkt kreisen auch meine Gedanken, ohne eine Antwort im Datenblatt zu finden. Genauer stolpere ich über die 20 µs pulse width.

Genauer stolpere ich über die 20 µs pulse width.

Warum?

Es ist nur eine Maßgabe dafür, unter welchen Bedingungen die Werte/Diagramme entstanden sind.
So wird es reproduzierbar.

Ich würde das jetzt so verstehen, dass er da überhaupt erst anfängt zu leiten.

Ja!
Meistens ist 250µA oder so angegeben.
Das ist nur wenig mehr, als nix, für einen Leistungs FET.

combie:
So wird es reproduzierbar.

Ja, Kampf dem Zufall, darum schaut man in ein Datenblatt.

combie:
Warum?

In diesem Thema soll ein Strom längere Zeit eingeschaltet werden, deutlich länger als 20 µs und ohne Pulsierung. Ich suche also nach einer Kurvenschar, wann der Transistor "richtig durchgeschaltet" ist.

Leider deckt sich meine Erwartung nicht mit dem, was ich im Datenblatt finde. In der Annahme, das Datenblatt wird schon richtig sein, würde ich gerne meine Erwartung anpassen, nur weiß ich halt nicht wie.

Ich suche also nach einer Kurvenschar, wann der Transistor "richtig durchgeschaltet" ist.

Dann ist Fig 3 das richtige für dich!
Die sagt 20A bei 5Vgs 4Vgs
korrigiert

Durchgeschaltet ist er, wenn der den nötigen Strom fließen lassen kann.
Alles unterhalb der Kurve ist der nutzbare Bereich. Den Bereich da drüber kann man nicht erreichen.
Da die Kurve nur die typische Linie zeigt, solltest du ein bisschen Reserve lassen.

In diesem Thema soll ein Strom längere Zeit eingeschaltet werden, deutlich länger als 20 µs und ohne Pulsierung

Die Pulse sind so kurz, damit die Eigenerwärmung keine Rolle bei dem konkreten Wert spielt.
Fig 4 zeigt das Verhalten bei Erwärmung.

combie:
Dann ist Fig 3 das richtige für dich!
Die sagt 20A bei 5Vgs

Nur zur Sicherheit, daß wir auf die selbe Figur schauen: Ich komme auf 35 A oder 45 A, je nach junction temperature (Transistorübergangstemperatur):

Fig3.png

combie:
Durchgeschaltet ist er, wenn der den nötigen Strom fließen lassen kann.
Alles unterhalb der Kurve ist der nutzbare Bereich. Den Bereich da drüber kann man nicht erreichen.
Da die Kurve nur die typische Linie zeigt, solltest du ein bisschen Reserve lassen.

Dann kann ich also die 20 µs ignorieren, auch gut.

Wenn Du wegen der Reserve auf 20 A gegangen bist (s. o.), dann bin ich bei Dir.


@Mouns: Für 12V und 0,5A ist der Transistor geeignet, bitte lasse Dich nicht von meinen Fragen irritieren. Aber wir haben solche Fragen häufiger mal, da möchte ich dann schon wissen, was ich empfehlen kann und was nicht. Wer ganz sicher gehen möchte, schaltet UGS mit einem bipolaren Transistor, der auch in einem Optokoppler sitzen kann. Aber einen Logic Level FET direkt an einen Arduino-Ausgang anzuschließen, ist natürlich schön einfach.

Fig3.png

agmue:
Ich komme auf 35 V oder 45 V, je nach junction temperature (Transistorübergangstemperatur):

Ampere nicht Volt. (bei 25V)

Hallo,

danke für die kleine Nachhilfe. Mit Bezug auf die Fig 3 aus dem Datenblatt.

d.h mit diesem Typ könnte man bei 5VGS 30A schalten bei 3,3VGS etwa 8A. ?

Heinz

Erstmal die Fakten sammeln

Electrical Characteristics @ TJ = 25°C:
Rds(on) = 0,06 Ohm bei Vgs = 4V

Wärmewiderstand zwischen Juction und Umgebung Rθja = 62 K/W

Jetzt wollen wir den Transistor belasten.
Tj = 25°C ist also illusorisch

Absolute Maximum Ratings sagt:
Todesgrenze für Tj = 175°C

Fig 4 sagt:
Rds(on) Faktor 2,25 bei Tj = 175°C

Die Umgebungstemperatur muss man wohl schätzen.
Annahme: Geschlossenes Gehäuse und Hochsommer
Ta = 50°C


Erste Rechnung:
Rds(on heiß) = 0,06 * 2,25 = 0.135 // in Ohm

Formel für die Leistungsberechnung:
U = R * I
P = U * I
P = R * I²

I = sqr(P/R)

Formeln für die Temperaturberechnung:

Tj = Ta + (Rθja * Ptot)

Rθja * Ptot = Tj - Ta

Ptot = (Tj - Ta)/Rθja


Ptot = (175 - 50) / 62 = 2,02 W

Itot = sqr(2,02/0,135) = 3,68A


In Fig3 liegt 3,68A bei 4Vgs im erreichbaren Bereich, also unterhalb der Linie

Unter den genannten Bedingungen kann man diesem Transistor ohne Kühlblech einen dauerhaften Strom von 3,68A gerade noch so eben zumuten.
Einen kleinen Sicherheitsbereich sollte man einplanen


Na, ob das wohl alles so stimmt?
Oder habe ich da einen Fehler eingebaut?


Nur zur Sicherheit, daß wir auf die selbe Figur schauen: Ich komme auf 35 A oder 45 A, je nach junction temperature (Transistorübergangstemperatur):

Ja, die Figur!
Wobei man bei einem UNO, welcher an USB hängt nicht viel mehr als 4,3V an seinem belasteten Pin erwarten darf.

Hier ist also ein Vertipper:

Die sagt 20A bei 5Vgs
Ich meinte:
Die sagt 20A bei 4Vgs
Denn die 5V sind zu optimistisch.

combie:

Die sagt 20A bei 4Vgs

Nun weiß ich, wir sehen dieselbe Figur!