MOSFET an LED-PWM-Treiber mit 96KHz

[Dietmar (Gast)]

Wenn ein PWM-LED-Treiber mit 96KHz (PCA9635, 
http://www.nxp.com/documents/data_sheet/PCA9635.pdf) eine 
12V/125mA-LED-Kette mit einem MOSFET (IRLML2502, 
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irlml2502.pdf) dimmen 
soll, kann dann der MOSFET direkt an den Treiber?

An die LED-Treiber-Ausgänge kommen normalerweise LED + Widerstände. Die 
LED-Ausgänge können laut Datenblatt programmiert werden: "Either 
open-drain with a 25 mA current sink capability at 5 V or totem-pole 
with a 25 mA sink, 10 mA source capability at 5 V". Habe als Laie keine 
Ahnung, was das bedeutet. Reicht das, um diesen MOSTFET zu steuern? Oder 
einen anderen?

Aus dem Datenblatt stammt die Schaltung im Anhang. Geht das so auch mit 
12V am Kollector? Welcher (SMD-)Transistor würde in Frage kommen, um die 
12V/125mA-Kette zu schalten?

[mitlesender Gast (Gast)]

Ja sollte gehen, den Transistor einfach durch den FET ersetzen. Den 
Widerstand (zum Transistor) brauchst dabei nicht mehr. Und ja die LED 
kann so an 12V betrieben werden.

> totem-pole with a 25 mA sink, 10 mA source capability at 5 V"
Dabei diese Einstellung wählen um den FET anzusteuern.

[Dietmar (Gast)]

Ich hatte bei der Forumssuche eine Beitrag gefunden, der nahelegt, dass 
es so doch nicht geht: der Strom durch die Gatekapazität soll bei so 
hohen PWM-Frequenzen zu gross werden (weit über 10mA). Ist da was dran? 
Wenn ja, kann man das Problem schon mit einem Gatewiderstand lösen oder 
gibt es bei den FETs hinsichtlich der Kapazität gute und schlechte?

[mitlesender Gast (Gast)]

Kenn mich da jetzt auch zuwenig aus, ob das ein Problem wird.
Aber ein Gatewiderstand hilft kaum (aber schützt dein IC). Das Signal 
wird dann mehr oder weniger verschliffen und der FET steuert nicht mehr 
sauber durch.
In der Tabelle kannst auswählen, denke möglichst ein kleiner Qg
https://ec.irf.com/v6/en/US/adirect/ir?cmd=eneNavigation&N=0+4294841672

[Tip (Gast)]

mitlesender Gast schrieb:
> Aber ein Gatewiderstand hilft kaum (aber schützt dein IC).

Bei gegebener Spannungsdifferenz begrenzt ein Gatewiderstand (abgesehen 
vom Ausgangswiderstand des µC) den Strom ziemlich genau auf I=U/R. Warum 
soll das nicht helfen?
Allerdings bildet die Gatekapazität (siehe DS) mit dem Widerstand eine 
Zeitkonstante für die Umschaltung. Da während der Flanke die 
Verlustleistung im FET höher ist, wird der bei zu langsamen oder zu 
häufigen Flanken warm. Bei 0.125 A sollte die Verlustleistung aber 
beherschbar sein, wenn die Gatekapazität nicht zu hoch ist. ;-)

[mitlesender Gast (Gast)]

Tip schrieb:
> Bei gegebener Spannungsdifferenz begrenzt ein Gatewiderstand (abgesehen
> vom Ausgangswiderstand des µC) den Strom ziemlich genau auf I=U/R. Warum
> soll das nicht helfen?

Dem IC hilfts ja schon, aber dem FET nicht...
> Da während der Flanke die
> Verlustleistung im FET höher ist, wird der bei zu langsamen oder zu
> häufigen Flanken warm.

[Tip (Gast)]

mitlesender Gast schrieb:
> Dem IC hilfts ja schon, aber dem FET nicht...

Und was soll der FET für ein Problem haben? Bei 25 nC Gateladung und 
100Ω Gate-Vorwiderstand wird der keine 100mW verheizen.
(U_GS gn, I_DS bl, P_FET rt)

[Dietmar (Gast)]

Da ich normalerweise nur Software mache, blicke ich bei Eurer Diskussion 
nicht durch.

Wenn ich das richtig verstehe, braucht ein FET relativ viel Strom für 
schnelles Umladen (Gateladung in 40ns bei 96Khz-8bit-PWM => über 50mA?), 
was das PWM-IC beschädigen würde (?). Also müsste ich einen grossen 
Gate-Widerstand (100 Ohm?, 200 Ohm?, wie gross?) vorsehen, der wiederum 
schnelle PWM verhindert.

Weitere Forensuche hat als Lösung zu MOSEFET-Treibern geführt. Ich habe 
mir bei Reichelt den MCP14E7 herausgesucht, weil ich zwei Kanäle 
brauche. Von dem MCP14 gibt es verschiedene Varianten: komplementär, 
invertierend und nicht invertierend. Ist nicht-invertierend richtig 
(verhält sich die LED-Kette hinter dem MOSFET dann so, wie eine direkt 
angeschlossene LED)?

[Dietmar (Gast)]

Problem hat sich erledigt, der PCA9685 hat die gleichen Features mit 
1KHz-PWM.