Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik IRF4V "frisst 3V


von Pesche (Gast)


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Guten Tag,
ich habe mit einen IRFZ44V MOSFET eine Schaltung gebaut, welche die 
Batterie vor Unterspannung bewahren soll. Das ganze funktioniert an und 
für sich auch. Leider kommt bei dem Q2 nur ca. 9V statt 12V raus. Was 
mache ich falsch? Noch zur Info. Q1 ist ein SSD Relais von Hella. Bei 
dem kommen die 12 Volt welche rein gehen auch wieder raus.
Ich habe die Schaltung mit mehreren Transistorn gebaut, da ich im Camper 
zwei Kreise habe. Ausserdem ist der Strom für einen zu gross wenn alle 
Lasten eingeschaltet sind. (Kommt wohl nie vor, aber sicher ist sicher). 
Ich habe den MOSFET bei Conrad gekauft. Der Kundendienstberater konnte 
oder wollte mir nicht helfen. So nach dem Motto Elektronik ist nichts 
für Schulbuben da müssen richtige Männer ran hat er mit dieses Forum 
empfohlen.
Ich hoffe es kann mir jemand weiterhelfen. Danke schon mal im Voraus.

Pesche

von Wolfgang (Gast)


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Pesche schrieb:
> Ich habe die Schaltung mit mehreren Transistorn gebaut, da ich im Camper
> zwei Kreise habe.

Ein Schaltplan wäre nicht schlecht. Durch die ganzen Bildchen und 
gestrichelten Linien blickt doch keiner durch. Der Source-Anschluss von 
deinem FET hängt übrigens in der Luft (Kl.7).

von Harald W. (wilhelms)


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Pesche schrieb:

> Leider kommt bei dem Q2 nur ca. 9V statt 12V raus.

Dann hast Du ihn vermutlich falsch angesteuert.
Ansonsten siehe Wolfgang.

von MaWin (Gast)


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Pesche schrieb:
> Was mache ich falsch?

MOSFET nicht verstanden und falschrum eingesetzt, als Source-Folger 
verbrät er halt 3V, manchmal sogar mehr (bis 5V), die Verluste und 
Wärmeentwicklung sind dadurch bei grösseren Leistungen immens.

von Pesche (Gast)


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Schon mal allen herzlichen dank für eure Kommentare. Ein anständiges 
Schema habe ich leider gerade nicht zur Hand.
@ Wolfgang und Harald:
Die gestrichelten Linien stellen die Masseleiter dar. Ich hoffe das 
hilft fürs Verständnis.
Die Klemme 7 hängt natürlich nicht in der Luft. Ich habe ja geschrieben, 
dass ich zwei Kreise habe. Das ist der +12Volt vom zweiten "Kreis". Wie 
würdet Ihr denn das Teil ansteuern?
@MaWin: Da hast du vermutlich recht. Sonst wäre ich gar nicht hier. 
Kannst du mir bitte den Source-Folger erklären. Danke. Ich habe übrigens 
die 3V Verlust schon wenn ich bloss das Voltmeter anschliessen.

von Linksammler (Gast)


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Pesche schrieb:
> Die Klemme 7 hängt natürlich nicht in der Luft. Ich habe ja geschrieben,
> dass ich zwei Kreise habe. Das ist der +12Volt vom zweiten "Kreis". Wie
> würdet Ihr denn das Teil ansteuern?

Wenn du den Mosfet als Schalter benutzen willst, muss sein Source-Pin 
auf Masse  Der Minus-Klemme  Blauer Pol der Batterie hängen.

Wenn deine Klemme 7 mit dem Source-Pin verbunden ist, dann ist es vmtl. 
falsch, wenn die auf +12 Liegt.

=> Ganz einfachen Schaltplan zeichen, gerne Bleistift und Papier.
nötigste Bauteile und ein paar Linien. Fertig.
(Bat1, Bat2, FET, Last)

von Jens G. (jensig)


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>Kannst du mir bitte den Source-Folger erklären. Danke. Ich habe übrigens
>die 3V Verlust schon wenn ich bloss das Voltmeter anschliessen.

Ja, weil diese Verlustspannung in Wirklichkeit die Gate-Sourcespannung 
ist, die nur etwas von der Last abhängt. Ein Verbraucher kommt nur in 
den Drain, wenn man weitere Maßnahmen vermeiden will (Bei Last in Source 
währe eine deutlich höher Gatespannung nötig, eben um genau diesen 
Verlust mindestens auszugleichen).

Was soll eigentlich die +Load- Beschaltung bewirken? Da hängt doch bloß 
ein Mosfet mit Drain-Gate dazwischen (Load ist doch sicherlich der 
Verbraucher). Wenn gestrichelte Linien die Masse sind, wieso hängt dann 
das Gate an Masse?
Überhaupt hängen die Mosfets teilweise total in der Luft, anschlüsse 
z.T. unbeschaltet.

>Ich habe den MOSFET bei Conrad gekauft. Der Kundendienstberater konnte
>oder wollte mir nicht helfen. So nach dem Motto Elektronik ist nichts
>für Schulbuben da müssen richtige Männer ran hat er mit dieses Forum
>empfohlen.

Wie soll er auch. Erstens ist er nicht dafür zuständig, Dir eine 
komplette Schaltung zu designen, und zweitens wirst Du ihm 
wahrscheinlich auch nur allgemeines blabla erzählt haben, womit er kaum 
einschätzen kann, was Du wirklich wie machen willst, und brauchst. Das 
bekommen noch nichtmal wir richitg hin, weil Dein Schaltplan hinten und 
vorn nicht wirklich konsistent und logisch ist.

>Die Klemme 7 hängt natürlich nicht in der Luft. Ich habe ja geschrieben,
>dass ich zwei Kreise habe. Das ist der +12Volt vom zweiten "Kreis". Wie
>würdet Ihr denn das Teil ansteuern?

Von zwei Kreisen lese ich nichts. Sowas gehört in den Plan, damit das 
klar erkenntlich wird.
Und die Massen müssen alle miteinander verbunden werden, denn das ganze 
funktioniert ja nur, wenn alle daselbe Bezugspotential sehen (erst recht 
bei den Mosfets - Ein+Ausgang haben dieselbe Masse als Bezug zu haben - 
das gilt auch für Q2).

von Pesche (Gast)


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Danke allerseits.
Ich habe mich nun noch einige Stunden durch die Foren gelesen und bin 
auf einen anderen Beitrag von MaWin gestossen. Dort erklärt er warum das 
bei mir  nicht funktioniert. Ok. Das Schema dort ist auch 
aussagekräftiger. Der Fehler bei mir ist, dass die Last nach dem MOSFET 
kommt, sprich in der Source-Leitung ist und nicht im Drain. Habt Ihr ja 
jetzt auch geschrieben.
Mein Problem ist bloss, dass der Camper eine eherne Hülle hat. Und was 
gibt es da einfacheres als jeden Verbraucher möglichst kurz aufs Blech 
als Masse zu ziehen. Die Karre ist leider nicht neu. Und wenn ich das 
umbauen will ein riesen Aufwand. (Inneneinrichtung rausreissen und so). 
Also muss ich den 12V+ schalten können, weil das eben auf ein 
Verteilbrett mit Stecksicherungen geht. Batterie ist übrigens nur eine. 
Bloss das Sicherungsbrett ist geteilt. Ich vermute wegen der maximalen 
Last pro Zuleitung.
Was die +Load- soll ist relativ einfach. Der Solarladeregler überwacht 
auch die Batteriespannung und schaltet die Verbraucher aus bei zu tiefer 
Spannung. Der schaltet leider eben auch die Masse (ist auch ein N-MOSFET 
drin). Ausserdem ist er nicht stark genug für die ganze Last. Deshalb 
Q1. Das ist ein Hella Solid State -Relais mit 30A wird aber auch über 
die Masse geschaltet. Deshalb hängt das Gate dort am Load- (Minus x 
Minus = Plus) Das schaltet dann eben den ersten "Kreis" 12V+. Das 
funktioniert auch wie es soll. Und zusammen mit seinen Verbrauchern 
sollte es eben auch Q2 schalten. Das tut's nun halt nicht da sich ein 
MOSFET nicht wie angenommen wie ein Kontakt verhält. Tja c'est la vie.
Wenn nun ein N-MOSFET den Minus schaltet, schaltet denn ein P-MOSFET den 
12V+? Oder mache ich wieder einen Denkfehler? Eine Variante ist ein 
DC/DC Wandler, welcher mir die Spannung auf dem Gate von meinem N-MOSFET 
erhöht. Ist leider auch Aufwendig. Danke für eure Meinung zur 
Nützlichkeit des P-MOSFET. Und danke auch dass sich so viele so schnell 
um mein Problem bemühen. Das finde ich ganz toll.

von Mani W. (e-doc)


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Pesche schrieb:
> Mein Problem ist bloss, dass der Camper eine eherne Hülle hat. Und was
> gibt es da einfacheres als jeden Verbraucher möglichst kurz aufs Blech
> als Masse zu ziehen. Die Karre ist leider nicht neu. Und wenn ich das
> umbauen will ein riesen Aufwand. (Inneneinrichtung rausreissen und so).
> Also muss ich den 12V+ schalten können, weil das eben auf ein
> Verteilbrett mit Stecksicherungen geht. Batterie ist übrigens nur eine.
> Bloss das Sicherungsbrett ist geteilt. Ich vermute wegen der maximalen
> Last pro Zuleitung.

Wäre besser, ein Relais zu nutzen...

Mani

von Jens G. (jensig)


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P-Kanal ist grundsätzlich besser beim Schalten von + (abgesehen von 
dessen typischerweise höherem Einschaltwiderstand Ron). Allerdings hat 
der umgekehrte Logik - Source liegt an +, und er schaltet ein, wenn man 
dessen Gate negativer als dessen Source macht (die effektive 
Gatesppannung bezieht sich ja immer auf Source). Also Gate Richtung 
Masse ziehen schaltet den ein.

von Mani W. (e-doc)


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N-Kanal-Mos-Fet in der +Leitung schalten geht nur dann, wenn die
Gatespannung um einige Volt höher ist als die normale Betriebsspannung.


Deshalb wäre eine spezielle Ansteuerung der Gate´s notwendig.

Darum Relais! Oder P-Kanal Mos-Fets!


Gruß
Mani

von Pesche (Gast)


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Hallo zusammen war gerade etwas am Arbeitsplatz beschäftigt.

@Mani: Relais passt mir nicht wirklich. Ich habe das drin gehabt, das 
saugt leider relatv viel Strom. Deshalb habe ich mir ja auch die Bastlei 
mit dem MOSFET angetan.

@Jens; Tönt ja schon besser. Der Ron ist mir nicht so wichtig ist ja 
immer noch im mOhm Bereich. Das mit dem Einschalten gefällt mir 
allerdings schon weniger. Versteh ich das richtig, wenn ich an Source 
12V+ habe und an Gate 0V dann schaltet das Ding durch und ich habe einen 
Stromfluss von Source nach Drain? Das wäre dann wieder nicht was ich 
brauche.

Wenn ich noch ne einfache Frage stellen darf: Wie Mani gesagt hat nimm 
ein Relais. Mit welcher Leistungselektronik kann ich ein 
Schliesserrelais ersetzen? Das heisst ich habe eine Spule und die wird 
von 12V+ erregt und schliesst einen Kontakt, so dass der Strom von Plus 
via den Kontakt zum Verbraucher und schliesslich zum 0V fliesst?

von Pesche (Gast)


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So wie es da http://www.sprut.de/electronic/switch/pkanal/pkanal.html 
erklärt ist müsste es doch gehen? oder nicht? Ich interpretiere das so, 
dass ich in mein Signal an Gate einen Spannungsteiler einbaue, damit 
Gate nur 2V hat wenn es schalten soll und 0V damit er sperrt.

von Pesche (Gast)


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Ach nein geht doch nicht.
Wenn Mann bloss lesen würde. Das Bild ist irgendwie missverständlich. 
Ist wohl wieder die Differenz gemeint. Also das funktioniert so nicht. 
Ich befürchte da bleibt bloss der N-MOSFET mit DC/DC Wandler am Gate um 
die Spannung am Gate höher zu trimmen als an Drain, damit der voll durch 
schaltet.
Das ist wohl das einzige was einem potentialfreien Kontakt am Nächsten 
konnt.

von Mani W. (e-doc)


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Also, aus Deinem Gebilde werde ich nicht schlau.

+/- Solar ist ein Eingang für das PV-Modul

Bei angegebenen 7A wahrscheinlich "Shunt-Regler"

+Solar geht über R3 an Anschluss 7 (Basis des Transistor-Relais?

Deine zwei Leds haben die Bezeichnung 1N914? Wären normale Dioden...

80 K als Vorwiderstand ? Dann würden Deine Leds schon bei 0.0001 A,
sprich 0,1 mA schon leuchten



Bitte erkläre mal, was willst Du genau bezwecken?



Gruß
Mani

von MaWin (Gast)


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Extra für den Einsatz in KFZ gibt es reihenweise smart high side 
Switches
wie
http://www.infineon.com/cms/de/product/power/smart-low-side-and-high-side-switches/smart-high-side-switch-profet-tm/channel.html?channel=ff80808112ab681d0112ab69e2d40357
und
http://www.st.com/web/en/catalog/sense_power/FM1965/CL2148/SC1037
oder
http://www.irf.com/product/Automotive-Products-Automotive-Intelligent-Power-Switches-Automotive-IPS-PWM-High-Side-Switches/_/N~1nje2a

Die lassen sich je nach Modell entweder mit Logiksignalen oder wie ein 
P-MOSFET ansteuern, funktionieren wie-auch-immer (muss man sich nicht 
drum kümmern) und schützen sich noch vor Überstrom und Übertemperatur.

Gibt's sogar bei Reichelt...
BTS432

von Pesche (Gast)


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Ooouu Mann,
weshalb habe ich bloss nicht von Anfang an nach sowas gefragt. Und 
kostet nicht mal die Welt. Leute ich denke das war's. MaWin du bist ein 
Universal-Genie. Jetzt fahr ich erstmal in den Urlaub. Natürlich mit dem 
Camper (und hoffe dass mir die Batterie nicht stirbt) und nachher werde 
ich mir die Links von MaWin noch genauer anschauen.
Danke Mani für deine Mühen. Ein richtiges Schema das jemand versteht der 
nicht in meinen Kopf (und Camper) sieht werde ich wohl nie hinbekommen. 
Die Bauteile welche ich da verbaut habe, habe ich aus einem verfeuerten 
Solarregler rekuperiert. Da bleibt die Logik wohl auf der Strecke. Die 
LED sollen ja bloss anzeigen dass die FET's geschaltet haben. Ich habe 
ja vorher nicht gewusst dass die sich wie Wiederstände verhalten können. 
Und das zeigen die LED so natürlich nicht. Ist im Moment auch egal. Ich 
bin aber guter Hoffnung, dass sich mein Problem erledigen wird.
Ich wünsche allen frohe Ostern. Und hoffe natürlich dass ich euch nicht 
mehr weiter belästigen muss. Danke noch mal für alles.

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