Welche Transistoren für automatische Abschaltung?

Hallo zusammen :slight_smile:

ich würde gerne eine LED-Matrix mit einem Arduino klon (Elegoo uno R3) steuern. Explizit sollen sich LED und Arduinio und per Druck auf einen Taster angeschaltet werden und nach einigen Sekunden soll ich beides abschalten. Zwecks Energieeinsparung.

Nach einiger recherche bin ich jetzt auf diese Schaltung gestoßen, die das regeln sollte:
grafik
Der einzige Unterschied ist, dass das ganze mit 5V laufen soll

Mein recht elementares Verständinis für Elektronik wirft nun einige Fragen auf:

  1. Welche Transistoren sollte ich wählen?
    Ich habe hier BC327, BC337 (BC327 pdf, BC327 Description, BC327 Datasheet, BC327 view ::: ALLDATASHEET :::)
    Und ein Paar Darlington Transistoren BC516, BC517

Darauf aufbauende Fragen wären:
2. Wie berechne ich die benötigten Widerstände, ohne dass ich mir Transistoren, Arduino und Breadboard zerschieße?

  1. Ersetzt mein LED- Panel am ende einen der Widerstände?
    Es zieht bis zu 4A, darum bin ich mir nicht sicher, ob das nicht irgendwo zu viel Leistung sein könnte. (hätte R1 geraten)
    Oder kann ich das Parallel ans gleiche Netzteil schließen und über einen anderen Steuerpin die bunten Farben laufen lassen?

Ich hoffe man versteht, wo mein Problem ist. Auf jeden Fall wäre ich für eure Hilfe dankbar!

Welche LED Matrix?

Lass doch den Uno das ganze steuern. Bzw. ich habe nicht richtig verstanden was du vor hast.

Der Arduino soll sich ebenfalls abschalten, und nicht die ganze zeit Strom ziehen. Ich habe das im OP ergänzt

Bei der Matrix gehts um das ding hier: https://www.amazon.de/BTF-LIGHTING-RGB-Legierung-adressierbar-FCB-Vollfarbe-funktioniert/dp/B088K1KDW5/ref=sr_1_6?__mk_de_DE=ÅMÅŽÕÑ&crid=1QH91KLEH7N8P&keywords=led+8x32&qid=1660136698&sprefix=led+8x32%2Caps%2C64&sr=8-6

Das funktioniert dann aber nicht an VIN, da sind > 7 V nötig.

Selbsthaltung mit 5 V (Quelle):

Der P-Channel MOSFET IRLML6402 ist kein Leistungstyp, der maximale Strom von 2,2 A reicht gerade so für den Arduino.

Da die LED Matrix wohl mehr als 100 mA zieht, sollte Q1 ein P-MOSFET sein. Q2 ist egal (Standard NPN), die Verbindung R1 und Q1sollte aber sicherstellen, dass im stromlosen Zustand das Gate auf 12V gezogen ist. @agmue war schneller, sein R2 fehlt bei dir. S1 wie bei dir und der N-MOSFET mit Kondensator usw. ist entbehrlich, wenn man lang genug drückt...

Vor allem sollte man einen Elko nicht ohne Widerstand mit einem Schalter direkt an die Stromversorgung anschließen. Das ist beim Schalten ein absoluter Kurzschluß, was weder dem Elko noch der Stabilität der Spannungsquelle gut tut.

Immerhin wird der Taster damit geprüft, ob er auch unendlich große Ströme schalten kann.

Der Innenwiderstand der realen Spannugsquelle verhindert das :face_with_monocle:

@agmue mein Elegoo R3 schaltet sich ein, wenn ich 5V auf Vin liefer. Oder ist da ein anderes Problem?

Deine Schaltung habe ich auch schonmal gesehen, bin aber leider zu sehr Laie, um sie zu verstehen. Was MOSFETs von anderen Transistoren unterscheidet, habe ich mich noch nicht mit beschäftigt. :confused:

Aber angenommen, ich hätte die Teile schon und würde die Schaltung nachbauen. Wie verhält es sich mit meiner ursprünglichen 3. Frage aus dem OP?
Ist meine Tatsächlicher Verbraucher einer der Widerstände oder ein Parallel geschalteter Kreis?

In deiner Schaltung fliesst durch keins der Bauteile 4A, ausser du schließt die Matrix an Vin / Gnd, dann raucht aber Q1 ab. Wie kommst du übrigens auf 4A? Ich habe was von "5Volt, Stromverbrauch 77 Watt" gelesen , was den Verkäufer blamiert, mich aber an 16 A Strom denken lässt.

Ja, der läuft auch mit 1,8 V, aber bei 20 MHz außerhalb der Spezifikation.

Du kannst aber den 5V-Pin verwenden, nur nicht gleichzeitig mit USB.

Bipolare Transistoren sind stromgesteuert, MOSFETs spannungsgesteuert. Der Rest steht in schlauen Dokumentationen.

Nein!

Der Verbraucher hängt an "+5Volt out" und GND.

Abhängig von der Spannungsquelle kann der immerhin ziemlich klein sein ... :sunglasses:

Nee, das ist definitiv ein HW Designfehler. Da muss ein Widerstand hin - besonders groß muss er ja nicht sein, 100 Ohm reichen da vollkommen aus

Vielen dank für die vielen hilfreichen Kommentare!
Entschuldigt bitte die lange Funkstille. Das Projekt lag erstmal eine Weile auf der Seite.

Ist ein gemessener Wert, als ich Zugang zu einem Spannungsgesteuertem Netzteil hatte. Wenn alle LEDs weiß leuchten, hat die Matrix 4,4 A gezogen.

Gerade bin ich dabei einen P-Fet auszuwählen und bräuchte noch etwas Hilfe.
Meine Vorgehensweise ist jetzt:

  1. Bei Conrad nach Verfügbaren P-Kanal Mosfets filtern
  2. Ins Datenblatt auf die Kurven gucken
  3. I(D) bei V(DS)=5V und V(GS)=5V ablesen
  4. Wenn I(D)>4A bin ich im grünen bereich

So bin ich auf folgende engere Auswahl gekommen:
IRF9540, IRF5305
IRF9Z34N - I(D) etwas zu gering
Ist das auch nur ansatzweise der richtige Weg einen fet zu wählen?

Welche anderen Parameter aus dem Datenblatt muss ich berücksichtigen?

Nach VGS(th) (UGS)
Bei IRF9Z34N ist ID 19A Schaltet ab 2 (min)4 (max) Volt also nicht so Tool
Hier. ist eine Liste mit LovLevel P MOSFET

Was meinst du damit genau?

Ich hatte das so verstanden, dass die 19A geschaltet werden, wenn 10V zwischen G und S anliegt. Sollte in meinem Fall nicht sein, oder?

So Is es
Th= Threshold -Spannung (=Schwellenspannung),
genau hier

Da muss ich doch mal nachfragen wie du das meinst. So ein Uno wird doch auch über USB betrieben. Da werden bei weitem keine 2,2A geliefert. Ein Arduino Uno ist, glaube ich, mit einer max. "Power Consumption" von 410mA angegeben. Warum sollen die 2,2A für einen Arduino Uno nur gerade so reichen?

War wohl nicht optimal formuliert. Der Strom reicht für den Arduino, nicht aber für die LED-Matrix.

OK... dann verstehe ich das :slightly_smiling_face: .

Mit dem Arduino kommen doch nicht mehr als 5V am Gate an. Und dem Kennlinienfeld nach wäre die I(D) dann weit unter den 19A.

Verstehe ich da etwas falsch?