Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik MOSFET leitet teilweise bei offenem Drain


von Dussel (Gast)


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Moin,
nur eine kurze Frage. Da ich mich mit Bipolartransistoren einigermaßen 
auskenne, aber mit MOSFET noch nichts gemacht habe, habe ich mir heute 
mal einen N-Kanal-MOSFET (IRF540N) gekauft. Den habe ich 'normal' 
verschaltet, also LED mit Widerstand an Drain und Source an Masse.
Wenn ich jetzt Drain mit einem Draht auf Masse ziehe, ist die LED aus, 
wenn ich auf Versorgungsspannung ziehe, ist sie an.
Wenn Drain allerdings an der Versorgungsspannung lag und ich den Draht 
wegnehme, also Drain offen lasse, leuchtet die LED immer noch, jetzt 
schon seit einer viertel Stunde. So lange, bis ich Drain wieder auf 
Masse ziehe.

Liegt das nur an den parasitären Kapazitäten und dem hohen 
Gatewiderstand? Natürlich ist der Widerstand hoch, aber ich bin davon 
ausgegangen, dass sich die kleinen Kapazitäten trotzdem schnell entladen 
sollten.

Versorgt wird die Schaltung aus einem alten Handyladegerät mit 
Glättungskondensator (und Diode).

von (prx) A. K. (prx)


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Ein Bild sagt mehr als tausend Worte.

Insbesondere da das Gate bei dir nicht vorkommt. Und du vermutlich ein 
paarmal Drain statt Gate geschrieben hast.

Ja, es gibt eine ziemlich relevante Gatekapazität, die dafür sorgt, dass 
ein offenes Gate erst einmal in dem Zustand bleibt, in dem es vorher 
war.

: Bearbeitet durch User
von chris (Gast)


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das gate hat eine Kapazität S.150 Datenblatt.
5V anlegen led an und wenn man die 5V weg nimmt hält die Kapazität die 
Spannung aufrecht bis man aktive low anlegt oder das C sich über ein 
pulldown entladen kann. fast Leistunglose Steuerung solltest du das gate 
mit einer Frequenz ansteuern empfiehlt es sich ein R in Reihe zum Gate 
und ein pulldown zu nutzen bzw bei weit hohen Frequenzen einen 
Gatetreiber nutzen weil dort Umladeströme fließen können die weit mehr 
sind als das was dein Ausgangstreiber ab kann so 1A und mehr.....

http://www.elektronikinfo.de/strom/feldeffekttransistoren.htm

von Dussel (Gast)


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A. K. schrieb:
> Insbesondere da das Gate bei dir nicht vorkommt. Und du vermutlich ein
> paarmal Drain statt Gate geschrieben hast.
Verdammt. Danke für den Hinweis. Wie gesagt, mit MOSFET bin ich noch 
nicht so sicher, deshalb komme ich auch mit den Bezeichnungen 
durcheinander.
Also doch nochmal einen Schaltplan. Einen Moment.

von Werner (Gast)


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Dussel schrieb:
> Wie gesagt, mit MOSFET bin ich noch nicht so sicher, deshalb komme ich
> auch mit den Bezeichnungen durcheinander.

Eigentlich benehmen die sich sehr ähnlich wie Trioden. Nur die 
Anschlüsse heißen anders und du sparst die Heizung.

Mit Bipolartransistoren haben die MOSFETs vom Funktionsprinzip ziemlich 
wenig gemeinsam.

von Dussel (Gast)


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Hier der Schaltplan. Also Gate wirkt als An-Aus-Schalter. 5V an Gate 
schaltet ein, Masse an Gate schaltet aus, Gate offen ändert nichts.

Sie leuchtet immer noch.

von chris (Gast)


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am Gate einen Widerstand nach Masse ca. 10k

von Harald W. (wilhelms)


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Dussel schrieb:

> Wenn ich jetzt Drain mit einem Draht auf Masse ziehe, ist die LED aus,
> wenn ich auf Versorgungsspannung ziehe, ist sie an.
> Wenn Drain allerdings an der Versorgungsspannung lag und ich den Draht
> wegnehme, also Drain offen lasse, leuchtet die LED immer noch,

Ja, das ganze eignet sich gut als RS-Flipflop. :-)

von Max H. (hartl192)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Ja, das ganze eignet sich gut als RS-Flipflop. :-)
Ein RS-FF hat normalerweise eine Set und einer Reste Eingang, das 
erinnert mich eher an das D-FF in einem DRAM.

von Easylife (Gast)


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Wenn du ihn so anschließt, funktioniert es.
Der Pulldown am Gate kann recht hochohmig sein (so 10K-47K sind zu 
empfehlen).

Solltest du bei deinen Versuchen mit offenem Gate Source an GND und 
Drain direkt mit der Versorgungsspannung verbunden haben, kann es dir 
passiert sein, dass der Transistor leitend war und du ihn zerstört hast.

von Dussel (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Ja, das ganze eignet sich gut als RS-Flipflop. :-)
Das dachte ich auch. Nur wollte ich es nicht schreiben, weil das 
garantiert wieder jemand wörtlich genommen und mich doof dastehen lassen 
hätte. :-/

Easylife schrieb:
> Wenn du ihn so anschließt, funktioniert es.
Danke, aber ich weiß, wie es funktioniert. Mein Frage war nur, warum es 
anders nicht funktioniert. Ich hätte nie gedacht, dass der 
Gatewiderstand so groß bzw. der Leckstrom so klein im Verhältnis zu den 
Kapazitäten ist.

Easylife schrieb:
> Solltest du bei deinen Versuchen mit offenem Gate Source an GND und
> Drain direkt mit der Versorgungsspannung verbunden haben,
…

Gerade habe ich die Schaltung wieder eingeschaltet und die LED leuchtet 
immer noch. Wenn es wirklich die Restladung auf dem Gate ist, heißt das, 
dass 'Gatekondensator' die Ladung jetzt schon über drei Stunden hält. 
Man lernt doch immer wieder dazu.

Danke für die Antworten.

Wenn jemand noch eine andere Erklärung hat, würde mich die auch 
interessieren.

von Werner (Gast)


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Dussel schrieb:
> Wenn jemand noch eine andere Erklärung hat, würde mich die auch
> interessieren.

Das passt schon so. Das Ding mit dem offenen Gate sollte man nicht zum 
Prinzip erheben. Gerade wenn es um das Steuern größerer Lasten geht, 
kann es sonst passieren, das der MOSFET im halb leitenden Zustand hängt 
und dadurch die Verlustleistung dramatisch steigt. Den Rest kannst du 
dir denken.
Darum versucht man möglichst schnell zwischen leitendem und nicht 
leitenden Zustand umzuschalten.

von Dussel (Gast)


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Werner schrieb:
> Das Ding mit dem offenen Gate sollte man nicht zum
> Prinzip erheben.
Natürlich nicht. Ich konnte nur nicht glauben, dass der Effekt so groß 
ist. Keine parasitäre Induktivität eines Standardelektronikbauteils wird 
Schaden durch die Induktionsspannung anrichten, aber die parasitäre 
Kapazität reicht aus, um einen Transistor stundenlang durchgeschaltet zu 
halten. Das finde ich ziemlich interessant.
Mit 1MΩ gegen Masse schaltet der Transistor praktisch sofort ab.

von JensM (Gast)


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Ich habe schon bei einem Fet das Gate mit dem Multimeter aufgeladen 
(Diodentest). Der Fet ist dann mehrere Tage auf dem Arbeitsplatz 
gelegen.
Der Transistor war dann immer noch leitend. Ein kurzes berühren mit den 
Fingern hat das Gate entladen und der Transistor hat gesperrt.
Das funktioniert sicher über mehrere Tage.
Mfg. JensM

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