ich bin noch ein Anfänger mit dem Arduino und bräuchte etwas Hilfe
Mein Ziel ist es ein FakeTV mithilfe eines Arduino aufzubauen (als Basis benutze ich diese Anleitung)
Allerdings möchte ich mehere LED's parallel schalten, um die ingesamte Helligkeit zu erhöhen.
Dafür brauche ich natürlich mehr Strom.
Als Lösung ist mir ein n-Channel MOSFET (dieser) in den Sinn gekommen.
Die Schaltung habe ich wie folgt augebaut:
Die Gates der MOSFETs werden an die jeweilligen PWM-Pins des Arduino angschlossen
Die Kathoden der LEDS an Source
Drain an GND
LEDs mit Vorwiderstand an 5V
Im Moment funktioniert meine Schaltung aber garnicht und der Fehler liegt sicher bei den MOSFETs.
Meine Vermutung ist, dass der MOSFET wegen Uth nicht schaltet.
Was gibt es für Möglichkeiten mein Problem zu lösen, oder bin ich mit meiner Idee mit MOSFETs vollkommen auf dem Holzweg?
Ist auch verständlich dass das nicht geht. Es gehört so:
(mitte)
Source ist bei einem N-Kanal an Masse, da Source der Bezugspunkt der Gate-Spannung ist. Die Last hängt zwischen +Ub und Drain.
Du brauchst übrigens für jede LED einen extra Vorwiderstand
Das ist zwar kein Logic-Level FET (wie dir IRL Typen), aber der macht bei 5V trotzdem ca. 9A. Natürlich dann mit höherem Widerstand. Bei deiner Anwendung bist du davon aber weit, weit entfernt.
Die Schaltung habe ich jetzt so geändert, dass Source an Masse, Drain an die LED und Gate an den Arduino geschaltet ist.
Die Vorwiderstände habe ich natürlich nicht vergessen.
Allerdings tut sich noch immer nichts...
Mit dem Multimeter habe ich gemessen, was einer der PWM-Pins für Werte abgeibt, diese bewegen sich meist zwischen 4V und 0,8V
Das Ding ist grenzwertig, aber mit 4,8V bis 5V sollte man eigentlich was sehen.
Was vielleicht sein kann ist dass er das Ding über USB versorgt. Dann kann man tatsächlich unter der Gate-Schwellenspannung liegen. Also mal ein Netzteil anstecken, so dass man richtige 5V hat.
Wenn es dann immer noch nicht geht einen besseren Transistor nehmen.
da muß ich Gunther beipflichten. Er benötigt Logic-Level Mosfets, sonst wird das nichts. Normale Mosfets werden höchstens, wenn man Glück hat mit 5V am Gate geradeso leitend, sind aber noch lange nichts voll durchgesteuert.
Die Datenblatt Angabe "Vgs(th) Gate Treshold Voltage" ist hier entscheidend. Aber nicht alleine, sondern zusammen mit den Werten die bei Rds(on) noch angegeben sind. Hier sieht man ab welcher Gate Spannung welcher Strom möglich ist bzw. welchen Widerstand die Drain-Source Strecke noch hat. Die sollte bei gewünschter Gate-Spannung fast voll durch gesteuert sein. Man erkennt es auch daran, ob 5V tauglich oder nicht, ob in den Rds Angaben eine 10 Gatespannung mit dabei steht oder nicht.
Man kann auch mit dem Mosfet eine Testschahltung aufbauen. In die DS Strecke eine LED + Widerstand für 30mA und zwischen + und - ein Poti und den Potiabgriff ans Gate. Voltmeter an Drain/Source und gucken wann er durchgesteuert ist. Dann die Gate Spannung messen.
Ich stelle mal meine Tabelle zur Verfügung, kleine Auswahl. Ein IRLZ34N geht immer und ist Steckbrett freundlich.
Es gibt schon Transistoren aus der IRF Serie die man auch an 5V betreiben kann. So extrem wie es hier manchmal dargestellt wird ist es allgemein nicht. Natürlich sind Logic FETs besser, aber für kleine Lasten kann ein normaler FET auch ausreichend sein. Hier geht es ja nicht darum 10A und mehr zu schalten.
Dieser Transistor wird ein Extremfall sein, aber man sieht in Anleitungen immer wieder dass Leute dafür IRF530, IRF630 oder BUZ11 nehmen und es geht für Dinge wie LEDs und kleine Lüfter oder Motoren. Da gab es hier schon einige Threads wo Lüfter über PWM mit einem BUZ11 gemacht wurde. Die haben auch eine Schwellenspannung von 2-4V.
Wenn man sowieso was kaufen muss, greift man klar zum einem Logic Level FET, aber das heißt nicht dass andere Transistoren nie, unter keinen Umständen an 5V gehen.
Serenifly:
Es gibt schon Transistoren aus der IRF Serie die man auch an 5V betreiben kann.
ja, da gebe ich dir recht. Es gibt Mosfets die zwar nicht explizit als LogicLevel ausgewiesen sind, aber für kleine ID auch mit 5V angesteuert werden können.
Aber der hier von ProgoX ausgewählte IRFB 4410 ist für 5V definitiv ungeeignet! Das kann man eindeutig im oben verlinkten Datenblatt (Seite 3, Fig.1) erkennen.
Serenifly:
So extrem wie es hier manchmal dargestellt wird ist es allgemein nicht.
Ich habe es nicht allgemein dargestellt. Meine Aussage bezieht sich ausschliesslich auf den von ProgoX ausgewählten Typen.
Du gehst an die Sache falsch ran. Man kann doch niemanden empfehlen, irgendeinen Mosfet zu nehmen in der Hoffnung das wird schon gehen. Klar werden die meisten Mosfets mit 5V irgendwie schalten, aber eben nicht richtig durchgesteuert. Wenn er nicht richtig durchsteuert, fällt an ihm eine Verlustleistung ab die zu Wärme führt. Wenn die zu groß wird, kann der Mosfet sterben. Da man nicht weis wofür der Bastler den noch alles einsetzen möchte, kann man damit keine Empfehlung geben.
Und die Schwellenspannung Vgs(th) sagt ja nicht aus, dass der Mosfet ab dieser durchgesteuert ist. Sie besagt, dass die Drain-Source Strecke ab dieser Gatespannung erstmal anfängt leitend zu werden. Man benötigt also immer ca. die doppelte Gatespannung damit man sagen kann er ist durchgesteuert. Mußt nur mal einen Testaufbau machen.
Du machst das doch beim programmieren auch so. Man kann irgendwelche seriellen Einlesefunktionen programmieren die funktionieren. Prüft man nicht die Länge des Chars, kann es unter Umständen zu einem Überlauf kommen. Das hast Du mir zum Bsp. mal ans Herz gelegt das zu ändern. Das war auch so ein Fall nur auf das programmieren bezogen. Funktionieren tut vieles, aber man möchte es ja richtig machen. Und da der TS Probleme hat, sage ich ihm lieber gleich wie man es richtig macht.
Doc_Arduino:
Klar werden die meisten Mosfets mit 5V irgendwie schalten, aber eben nicht richtig durchgesteuert. Wenn er nicht richtig durchsteuert, fällt an ihm eine Verlustleistung ab die zu Wärme führt.
Das ist bei den paar mA irrelevant, wenn es nicht zu extrem wird. Natürlich kann man damit nicht mehrere Ampere schalten. Darum geht es hier aber nicht. Bei Lüftern würde ich ich es auch nicht unbedingt machen, aber aber bei ein paar kleinen LEDs wird es da nicht gleich warm.
Würde ich das jemandem empfehlen, der sich das Zeug erst noch kaufen muss? Nein. Aber sofern der FET genug leitet, sollte man immerhin was sehen.
@ProgoX
Das Schaltbild ist etwas verwirrend. Da sind sowohl P- als auch N-Kanal Transistoren drin. Einer ist falsch herum und bei einem fehlt die LED.
Versuch es erst mal mit einem Transistor.
Ich nehme an alle sind so wie Q1? Das ist korrekt.
Q2 bis Q6 sind falsch herum drin. Drain und Source vertauscht.
Zwischen µC Pin und Gate gehört ein Widerstand. Bei 5V um die 250 Ohm, dann kann ein Schaltstrom bis 20mA fließen. Ohne Widerstand, fließt der maximal mögliche Kurzschlussstrom beim Gate umladen. Das ist nicht gut auf Dauer. Wenn der Mosfet eine große Gate Kapazität hat, kann es den µC Pin killen.
Du kannst das ja, wenn Q2 bis Q6 korrigiert, auch ohne µC testen. Alle Gates abklemmen und mit einem Draht das Gate zwischen + und - umschalten. Dann müssen die LEDs an und ausgehen.
Ja, also die FETs sind in Realität alle korrekt, ich habe in Fritzing versäumt, diese umzustellen.
Die Widerstände zwischen Arduino und Gates werde ich ergänzen.
Wie es Doc_Arduino geschrieben hat, werde ich morgen testen.
Hast du das Steckbrett verstanden und da alles richtig verkabelt? An der Stelle gibt es auch manchmal Probleme, wenn man einem nicht klar ist wie die Verbindungen darauf funktionieren.
