Stromversorgung mittels P-MOSFET / Anschluss TFT-Display an NodeMCU

IRLZ44N - Datenblatt.pdf (229.7 KB)


N'abend,

folgendes Problem. Ich will die Stromversorgung einer NodeMCU über einen N-MOSFET (hier IRLZ44N) steuern. Für den Anfang will ich über einen Taster die NodeMCU einschalten, die sich anschließend durch das Schalten eines GPIO-Pins selbst hält (heißt GPIO auf Gate vom MOSFET).
Nur wird leider die NodeMCU auch ohne Betätigung des Tasters angeschaltet. Habe leider keinen P-MOSFET zur Verfügung und muss das somit mit N-MOSFETS lösen. Liegen halt auch im ausgeschaltetem Zustand an der NodeMCU 3,3 V an.. gibt es eine Möglichkeit den Pegel entsprechend zu invertieren mit einem weiteren N-MOSFET?

Der Schaltplan sowie das Datenblatt sind anbei. Habe die Verdrahtung mehrfach geprüft, dort sollte kein Fehler vorhanden sein. Sind die GPIO Pins der NodeMCU niederohmig?

Danke schonmal.

Nein.
Nimm einem P-Mosfet und schalte den Pluspol.
Grüße Uwe

Grundsätzlich ist es ganz schlecht, elektronische Baugruppen den Ground wegzuschalten.
Da gibt es Probleme, die man nicht vorhersehen kann.
Somit solltest du wie Uwe schrieb, einen P-Mosfet verwenden.

Alles klar, dann werde ich mich nach P-MOSFETs umsehen. Habt ihr da irgendwelche Empfehlungen oder MOSFETS die ihr meistens verwendet?

Ich verwende z.B. den IRLML6401.
Ist zwar SMD aber eben von den Daten gut zu verwenden.

N'abend ich nochmal.. nun etwas größeres Thema:


Die Stromversorgung und die anschließende Selbsthaltung habe ich nun mit einem P-MOSFET vorgenommen. Das scheint auch so zu funktionieren, wobei ich den jetzigen Transistor (2N4401) noch ersetzen werden, da mir die Spannung zwischen Basis und Emitter mit 0,7 Volt etwas zu hoch ist und ich somit den Widerstand (aktuell 165 OHM) von sonst 1kOhm reduzieren musste.

Habe an meiner NodeMCU ein TFT LC-Display ( 2.8inch SPI Module ILI9341 SKU:MSP2807 – LCD wiki) angeschlossen. Das hat auch alles wunderbar funktioniert, bevor ich die Selbsthaltung eingebaut habe. Seit dem funktioniert anscheinend nur noch die Hintergrundbeleuchtung, zeigt jedoch nichts weiter an, obwohl die Verdrahtung korrekt scheint.... Habt ihr ggf. Ideen woran es noch liegen könnte? Gegrillt habe ich das Display definitiv nicht. Hatte die Schaltung nochmal zurückgebaut und da hat das Display wieder funktioniert.

Falls ihr noch Infos oder Datenblätter bräuchtet, kann ich die noch hinzufügen.

Falls ihr helfen könnten, wäre ich mega dankbar. Mir sind die Ideen ausgegangen und meine Fehlersuchideen gehen dem Ende zu.

Sag mir wenn Du einen mit einer kleineren Spannung findest.
Gibt es Germaniumtransistoren nocht zu kaufen.

Grüße Uwe

Dachte an den BC547 oder BC548.. Da ist wohl das Minimum 0,55 V wenn mich nicht alles täuscht..

Die Basis.Emitter-Spannung ist eine Diode-Strecke und darum bei Silizium-Transistoren immer 0,7V. Bei Silizium- Darlington-Transistoren 1,4V).

Grüße Uwe

Ja das ist mir bewusst.

Im Datenblatt vom BC547 steht, bei einer Spannung UCE von 5V und ICE von 2mA kannst du den wohl schalten mit einer Spannung UBE von minimum 0,58 bis 0,7V.. Oder sehe ich das falsch?!

Ich kann nur vermuten, dass in deiner Schaltung ein Fehler ist.
Wenn alles fehlerfrei angeschlossen ist, sollte diese Schaltung funktionieren.

Du verwendest den Transistor nicht als Verstärker sondern als Schalter Darum liegen zwischen Collektor und Emitter nicht 5V an sondern die Collektor-Emitter Satuaration Spannung. von ca 0,2V.

Der Transistor funktioniert als Schalter wenn der Basisstrom großer ist, als der der notwenig wäre als jener damit der Collektorstrom fließt.

Zum Collektorstrom: Wenn der NPN eingeschaltet ist dann fließt ein Strom über den 10kOhm Pullupwiderstand. Dieser ist (5V-0,2V)/10kOhm = ca 0,5mA. Der P-Mosfet braucht nur beim Umschalten Strom um den Gate-Sourcer-Kapazität zu laden bzw entladen. Dieser Strom kann Kurzzeitig auch über 100mA kommen. Begrenzt man den Collektorstrom durch den Basisstrom des NPN so schaltet der P-MOSFET langsamer. Da der P-MOSFET nur alle Heligen Zeiten schaltet und im Einschaltzeitpunkt der Strom über den Einschalter fließt ist die Verlustleistung minimal.

Wenn man bedenkt daß der P-Mosfet mittels 0,5mA durch den Pullup ausgeschaltet wird kann man den gleichen Strom für das Einschalten des P-MOSFET annehmen aslo 0,5mA was dann 1mA Collektorstrm ist.
Damit ein Collektorstrom von 1mA fließen kann braucht es 10µA Basisstrom. Also ca 330Kohm

Grüße Uwe

Der NPN ist in diesem Fall überflüssig. Den braucht man wenn die Gate-Spannung kleiner als die Betriebsspannung ist, damit man die Gate-Source-Spannung auf 0V bekommt. Also z.B. 12V mit 5V schalten. Hier ist beides 3,3V.

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Aber ich muss doch die Gatespannung auf Null Volt bekommen, dass der MOSFET schaltet?! Wie soll ich es dann mit einem direkten Anschluss des GPIO Pins ans Gate machen?!

Hier hat Serenifly vollkommen Recht.
Den Ausgange des ESP8266 kannst du doch auch auf 0V (LOW) setzen, dann steuert der Mosfet durch.

Okay okay, das dachte ich mir beim Schreiben schon, dass es damit gemeint war.. Das kann ich probieren.

Menue.ino (30.6 KB)

Als hardwareseitig finde ich keine Fehler mehr.. auch keine eventuellen Kurzschlüsse..

Habe mal meinen Quellcode anbei gepackt. War etwas zu groß für Codetags..

Vielleicht hat er iwie ein Problem damit, dass ich ja Touch und das Display nutze, welche jeweils als Slaves deklariert werden... Verwende Hardware-SPI

Mit welcher Schaltung hast du es jetzt probiert ?
Welche Spannungen misst du am Mosfet ?
Und poste den Sketch bitte als txt-Datei. Eine ino kann nicht jeder Mobilist lesen.

Menue.zip (5.1 KB)

Als Textdatei direkt ging nicht.. dann halt als ZIP-Ordner... oder doch eher ein anderes Format?

Die MOSFET Schaltung habe ich erstmal so gelassen, die scheint ja zu funktionieren, auch wenns mit dem Transistor umständlicher ist

Neee.....zip ist noch schlimmer.
Und jetzt funktioniert es ?