ich hab ein Kurioses Problem. Ich möchte gerade einen Dimmer für 12V LED Streifen bauen. Nix mit RGB sondern einfach nur weiß.
Dazu hab ich mir nun folgende N Kanal Mosfets besorgt.
STMicroelectronics STP16NF06L
Laut Datenblatt soll die U(GS)(th) bei 2,5 V liegen.
Also doch ideal um mit Arduino PWM Kanal zu schalten.
Das Problem ist jedoch, dass die Mosfets die ganze Zeit zu ca. 5 % auf sind. Die LEDS sind immer leicht gedimmt an selbst wenn nichts am Gate angeschlossen ist.
Der Mosfet scheint nicht richtig zu sperren.
Schalte doch mal einen Widerstand 4,7 k vom Gate nach GND.
Ich verwende diese Schaltung auch für einen Led-Stripe in weiß und die funktioniert gut.
Habe einen Gate-Widerstand von 100 Ohm gegen den Controller. Transistortyp muss ich mal raussuchen, ist aber auch ein Logiclevel.
laut Kennlinie im Datenblatt bist Du noch mitten im linearen Bereich, nicht im Schaltbereich, den Du eigentlich beabsichtigst. Damit könnte es bei größeren Strömen und zu wenig Kühlung elektrisch riechen
Hey super vielen Dank für die schnellen Antworten.
Transistortyp muss ich mal raussuchen, ist aber auch ein Logiclevel
Das würde mich generell mal interessieren vielleicht brauche ich ja auch einfach einen anderen.
Für Anregungen, welcher Mosfet am besten geeignet ist gerade im Hinblick auf die die 3,3 V oder auch 5 V und gut PWM mit macht, wäre ich schon sehr dankbar.
Würde eher 10k bis 100k vorschlagen.
Bildet sonst einen (wirksamen) Spannungsteiler mit dem Gatewiderstand.
Das werde ich auf jeden Fall mal probieren. Ich würde aber gerne wenns geht nichts davor schalten. Am ende des Tages soll ein Treiber Board raus kommen, dass 20 Ausgänge oder mehr hat, da bin ich über jedes Bauteil das ich einspare glücklich.
Wenn nichts am Gate angeschlossen ist, spielt das Gate Antenne, und es darf leuchten.
Auch wenn Gate mit dem PWM pin Verbunden ist sperrt der Mosfet nicht komplett. Der Effekt ist so wie ohne Verbindung.
laut Kennlinie im Datenblatt bist Du noch mitten im linearen Bereich, nicht im Schaltbereich, den Du eigentlich beabsichtigst. Damit könnte es bei größeren Strömen und zu wenig Kühlung elektrisch riechen
Welche Kennlinie muss ich mir da anschauen? Kühlung soll nicht verbaut werden auch aus Platzgründen.
Standardtext: Vgs(th) heißt nicht, dass er dann offen ist. Es heißt, dass er da gerade so anfängt zu leiten. Du willst Deutlich darübe rhinaus im regulären Betrieb als Schalter.
Ein wichitge figure im Datenblatt ist "Gate Charge vs Gate-source Voltage". Da willst Du aus dem Plateaubereich raus, also über 5V
Besser ist, wenn das Datenblatt noch eien figure "I_D - V_DS" hat wie der irf3708, den ich für die Aktion auch direkt empfehlen würde.
Das Hauptproblem hier ist wohl, dass der Mosfet nicht richtig sperrt, also erstmal einen Widerstand von Gate nach GND.
Und ja, 10k oder 100 k ist schon besser im Dauerbetrieb. Ich wollte es aber erstmal als Test sehen, ob sich das Problem damit beheben lässt.
Das Hauptproblem hier ist wohl, dass der Mosfet nicht richtig sperrt, also erstmal einen Widerstand von Gate nach GND.
Alles klar wird heute Abend direkt getestet. Auch Gate gegen GND prüfe ich mal.
Standardtext: Vgs(th) heißt nicht, dass er dann offen ist. Es heißt, dass er da gerade so anfängt zu leiten. Du willst Deutlich darübe rhinaus im regulären Betrieb als Schalter.
Ein wichitge figure im Datenblatt ist "Gate Charge vs Gate-source Voltage".
Faustformel:
Um mit einem FET eine nennenswerte Leistung schalten zu können, ist etwa die doppelte Vgs(th) nötig.
Dem nach dürften doch auch diese für das Projekt ok sein oder?
ich beziehe mich mal nur auf das letzte Datenblatt (irlb8721pbf).
Benefits
Very Low RDS(on) at 4.5V Vgs
V
GS(th)
Gate Threshold Voltage min 1.35 / typ 1.80 / max 2.35 V
und dann auf Seite 6 Fig 12. On-Resistance vs. Gate Voltage, da siehst Du, daß der beworbene RDS(on) wie schon in den Benefits auf der ersten Seite angegeben erst jenseits der 4V GS(th) erreicht werden, obwohl da was von 1,35-1,80-2,35 Volt steht. Für 5V-Systeme also bestens geeignet, aber bei 3,3V ist man noch am oberen Ende des linearen Bereiches.
Da sind dann eher Erfahrungswerte gefragt ...
Hast Du Dir die figure angesheen, auf die ich Dich hingewiesen habe?
Ja, demnach habe ich die Auswahl getroffen. Aber wenn Du schon so fragst, dann kann es auch sein das ich die Figure nicht richtig interpretiere
BTW: Könnte auch ohne Probleme das Breakout board mit 5 V versorgen.
Wie viele Leds (in einem Stripe) willst du denn damit steuern ?
Also ich wäre hier gerne relativ flexible, daher werde ich mich wohl in einem Bereich von 1-2 meter Pro Ausgang bewegen jedoch weiß ich noch nicht welche SMDs es werden. 3528er - 5630er kann es werden.
Das wäre dann, wenn ich mich nicht komplett verrechnet habe, eine Range von:
3,6A - 18 A und 44Watt - 216 Watt bei 12V. Aber letzteres ist sehr sehr unwahrscheinlich und nur absolute sicherheitsreserve.
Blade01:
Das werde ich auf jeden Fall mal probieren. Ich würde aber gerne wenns geht nichts davor schalten. Am ende des Tages soll ein Treiber Board raus kommen, dass 20 Ausgänge oder mehr hat, da bin ich über jedes Bauteil das ich einspare glücklich.
Welche Kennlinie muss ich mir da anschauen? Kühlung soll nicht verbaut werden auch aus Platzgründen.
Wo nimmst Du die 20 PWM Ausgänge zum Ansteuern der MOSFETs her?
Verwende Gatewiderstände denn wenn der ATmega kaputtgeht dann ist mehr Aufwand nötig.
Die Notwendigkeit von Kühlkörper hängt von der Umgebungstemperatur, vom Strom und vom verwendeten MOSFET ab.
Blade01:
Ja, demnach habe ich die Auswahl getroffen. Aber wenn Du schon so fragst, dann kann es auch sein das ich die Figure nicht richtig interpretiere
Anscheinend. Nehmen wir mal den IRL520NPbF. Die 3V-Kurve ist bei 3A schon flach, bei 2A fallen 0.6V am MOSFET ab (also 1.2W Verlust), was wenig überraschend ist, weil der eine gigantische R_DS(on) von 0.18Ohm hat, selbst wenn er voll durchgeschaltet ist. Das ist ungefähr der letzte MOSFET, mit dem man Leistung schalten möchte, erst Recht bei 3.3V.
Bei den anderen MOSFETs liegen die 3V Kurven auch noch deutlich unter den Kurven von höheren Gatespannungen. Kann sein, dass die für die Leitsungen, die Du schalten willst, reichen, aber unnötig warm werden sie daei immer noch.
Wenn Du Dir dagegen den vorgschlagenen IRF3708 ansiehst, dann liegt die 3.3V Kurve recht dicht mit den Kurven von höheren Gatespannungne zusammen. Selbst bei 10A fallen nur 0.1V ab, also eine Verlustleistung von 1W, die kann das TO-220-Gehäuse sogar prinzipiell alleine ohne Kühlkörper loswerden loswerden (Junction erwärmt sich dabei um 62°C über Umgebungstemperatur)
Mit hinreichender Kühlung könnte der MOSFET bei 3.3V Gatespannung 50A schalten (die Kühlung müsste dann aber wirklich dick sein, weil 0.6V abfallen, das heißt 30W - das geht dann schon Richtung CPU-Kühler mit Lüfter).
So ich hab nun alles versucht und ich steige auch nicht mehr so richtig durch jetzt.
Gate mit GND verbunden. Kein Effekt immer noch teilweise an.
Widerstand zwischen Gate und GND: Das gleiche.
Jetzt wird es richtig komisch: Wenn ich Source abziehe dann sind die Fet trotzdem noch offen und die LEDs leuchten. Wie geht das denn da ist doch kein Geschlossener Stromkreis mehr.
Ich glaube die Fet sind einfach nicht die richtigen.
Wenn Du Dir dagegen den vorgschlagenen IRF3708 ansiehst, dann liegt die 3.3V Kurve recht dicht mit den Kurven von höheren Gatespannungne zusammen. Selbst bei 10A fallen nur 0.1V ab, also eine Verlustleistung von 1W, die kann das TO-220-Gehäuse sogar prinzipiell alleine ohne Kühlkörper loswerden loswerden (Junction erwärmt sich dabei um 62°C über Umgebungstemperatur)
Mit hinreichender Kühlung könnte der MOSFET bei 3.3V Gatespannung 50A schalten (die Kühlung müsste dann aber wirklich dick sein, weil 0.6V abfallen, das heißt 30W - das geht dann schon Richtung CPU-Kühler mit Lüfter).
Also wenn ich dann die IRF3708 verwende und alles mit 5V fahre sollte ich auf der sicheren Seite auch in hinblick auf die Leistung und Temoeratur?
Ich glaube die Fet sind einfach nicht die richtigen.
Dann würden sie heiß werden und abrauchen.
OK,OK, vielleicht gibt es bessere für dich.
Aber das ist hier nicht das Problem.
Darf ich dir eine Rede halten?
Offensichtlich läuft bei dir was falsch!
Deine diagnostischen Fähigkeiten reichen nicht um den Fehler zu finden.
Unsere telepathischen Fähigkeiten reichen nicht um durch deine Augen den Fehler zu sehen.
Ein Dilemma.
Eine mögliche Abhilfe:
Da der Fehler nicht an den Stellen steckt, die du uns gezeigt hast, und auch nicht an den Stellen die du geprüft hast, muss er woanders sein. Es wäre also angesagt, das zu zeigen, was du vor dir, und damit auch gleich vor uns, geheim hältst.
Tipp:
Der Kopf ist rund, damit das Denken die Richtung ändern kann.
