Guten Morgen zusammen! Ich hab hier eine kleine Schaltung, die mittels Attiny2313A und einem FET IRLU024 eine Modellbau-Glühbirne (12V) per PWM dimmen soll. Die Schaltung ist für 5V konzipiert, so dass der FET (Logic-Level) auch sauber durchschaltet. Nun möchte ich diese Schaltung per RS232 von einem Raspberry PI steuern. Dieser hat bekanntlich ja nur 3,3V Pegel an den IO-Ports. Ich hab nun überlegt, bevor ich "umständlich" einen Pegelkonverter in die Leitungen bau, ob ich die AVR+FET Schaltung nicht einfach ebenfalls mit 3,3V betreibe. Die einzige Frage ist, ob der FET das mitmacht. Hier bin ich technisch nicht ganz so fit, deswegen die Rückfrage an die Experten hier: Also der FET hat bei VGS=5V ein RDS=0,1Ohm und kann ID=14A schalten. Wenn ich VGS jetzt auf 3,3V senke, dann ist laut Datenblatt bei VDS=12V noch ein Strom von 4A möglich (bedingt durch den steigenden Widerstand RDS). Da meine Verbraucher max. 2A haben, sollte das also erstmal machbar sein. RDS weiß ich leider nicht wie ich den für 3,3V berechne/ablese, aber ich schätze mal es sind so 0,2Ohm. Macht bei 2A einen Spannungsabfall von 0,4V am FET (im schlechtesten Fall). Die sollten bei den Glühbirnchen nicht erheblich ins Gewicht fallen hoffe ich (müsste ich mal testen). Hat die PWM da noch irgendwie Einfluss drau? Danke und Gruß Joachim
Joachim Schmidt schrieb: > Glühbirnchen Sind das wirklich Glühbirnchen? Wenn ja: stimmt dann der Strom? Denn im Kaltzustand (Birnchen stark gedimmt, wenige % PWM) ist Strom wesentlich höher als der Betriebsstrom bei 100% PWM. Gruß Dietrich
@Dietrich Ja es sind wirklich Lämpchen. Pro Lämpchen gehe ich von 50mA Stromverbrauch aus. 2A sind daher nur für den Fall, dass Verdrahtungstechnisch (ist vorgegeben) mehrere Lämpchen parallel geschaltet sind. Aber selbst in diesem Fall sind das max. 20 Lämpchen, also 1,0A Strom bei 100% PWM. Ich möchte allerdings ne gewisse Reserve haben und es gibt auch Verbraucher die ohne PWM einfach EIN/AUS geschaltet werden, die keine Lämpchen sind und ggf. höhere Ströme haben. Deswegen die "großen" FET. Wie wirkt sich denn das PWM Verhältnis auf den Strom aus? Nach was müsste ich da googeln? Dann kann man das ja mal exemplarisch für 5% PWM durchrechnen (die PWM ist in 20 Stufen regelbar). Gruß Joachim
Der Widerstand RDSon hängt IMHO haupsächlich von der Temperatur ab (steigt bei steigender Temperatur), nicht von der Gate-Source Spannung. Referenz: https://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-9010.pdf Kapitel 5.3
Stefan schrieb: > Der Widerstand RDSon hängt IMHO haupsächlich von der Temperatur ab > (steigt bei steigender Temperatur), nicht von der Gate-Source Spannung. Nein. > Referenz: https://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-9010.pdf Kapitel 5.3 Das steht da auch nicht so.
Joachim Schmidt schrieb: > Wie wirkt sich denn das PWM Verhältnis auf den Strom aus? Der Strom ist bei konstanter Last unabhängig vom PWM-Verhältniss, nur der Mittelwert ändert sich. Aber leider ist eine Glühbirne keine konstante Last. Im Kaltzustand kann der Strom durchaus der 10fachen Wert des Nennstroms sein. Wie groß der Strom jetzt bei 5% PWM ist hängt davon ab, welche Temperatur der Glühfaden in diesen Fall hat. Das zu rechnen ist vielleicht etwas schwierig. Am einfachsten wäre es daher den Strom mit Shunt und Oszi zu messen. Aus Sicht des FETs fließt bei 5% PWM der höhere Strom zwar nur 1/20 der Zeit, aber die Verlustleistung im FET steigt quadratisch mit dem Strom (P = Uds * I = Rds * I²). Die mittlere Verlustleistung entscheidet nun darüber, ob der FET das aushält. Das könnte man, wenn der Strom bekannt ist, ausrechnen und sehen, ob die Verlustleistung beim Dimmen größer wird als bei 100% PWM und Nennstrom. Gruß Dietrich
Joachim Schmidt schrieb: > Ich hab hier eine kleine Schaltung, die mittels Attiny2313A und einem > FET IRLU024 eine Modellbau-Glühbirne (12V) per PWM dimmen soll. > > Die Schaltung ist für 5V konzipiert, so dass der FET (Logic-Level) auch > sauber durchschaltet. > > Nun möchte ich diese Schaltung per RS232 von einem Raspberry PI steuern. > Dieser hat bekanntlich ja nur 3,3V Pegel an den IO-Ports. Nimm einen IRFU3708.
@Dietrich Im Datenblatt steht, dass das Teil max. 42W (bei 25°) abkann. 10A Last und 0.2Ohm macht 20W. Also auch da sollte genug Reserve sein. Ich hab eigentlich bei allen Werten immer großzügig nach oben gerundet. Ich gehe nicht davon aus, dass ich pro FET mal 10A schalten muss. Ich teste das aber in der Tat mal aus, was so ein Lämpchen bei 5% PWM an Strom verbraucht. Das sollte ja dann der obere Richtwert sein. @Hinz Klingt von den Werten her deutlich passender mit noch mehr Reserve. Aber wo bekomm ich den? Vor allem in dieser Bauform (IPAK TO-251)? Die üblichen Verdächtigen haben den nicht. Nichtmal Digikey. Gruß Joachim
Joachim Schmidt schrieb: > Klingt von den Werten her deutlich passender mit noch mehr Reserve. Aber > wo bekomm ich den? Vor allem in dieser Bauform (IPAK TO-251)? Die > üblichen Verdächtigen haben den nicht. Nichtmal Digikey. TO-220 kriegst du nicht rein? Da gäbs den Bruder IRF3708.
TO-220 wollte ich vermeiden, SMD übrigens auch. Aber TO-220 ginge im Notfall auch. Gruß
Joachim Schmidt schrieb: > TO-220 wollte ich vermeiden, SMD übrigens auch. LLL-MOSFETs gibts halt fast nur in SMD. > Aber TO-220 ginge im Notfall auch. Dann nimm doch den IRF3708.
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