MOSFET Schaltung

[Gerhard J. (bobdermeister)]

Hallo,

ich möchte gerne 32 je 40cm lange RGB LED Strips ansprechen. Die 96 
benötigten Ausgänge möchte ich mit dem Schieberegister 74hc595 
realisieren. Da die Ausgänge aber nur 20mA liefern möchte ich das Signal 
mit BSS138 MOSFETs auf die benötigten 160mA "verstärken".
Ich habe das zwar mal gelernt, da sich der Berufsalltag leider auf den 
Austausch von Baugruppen beschränkt ist das ein oder andere in den 
grauen Zellen verloren gegangen. :(
Muss ich die MOSFETs noch mit einem Widerstand beschalten oder klappt 
das auch ohne? Ich habe schon reichlich gelesen aber werde nicht 
wirklich schlau. Manch einer schreibt bei so einem kleinen MOSFET kann 
man sich den Widerstand sparen, andere haben einen Widerstand zwischen 
Schieberegister und Gate. Teilweise soll es auch ein Pulldown Widerstand 
am Gate sein. Was ist nötig bzw sinnvoll das mir nicht irgendwas 
abraucht und ich von vorne anfangen muss.

Mit Dank im Voraus

Bob

[Powerbank (Gast)]

Ein Gatewiderstand dient dazu,  die Strombelastung der Treiber,  in dem 
fall das Schieberegister,  zu begrenzen. Bei einem zu hohen Widerstand 
schaltet der Mosfet langsam, was dazu führt,  dass der Mosfet länger im 
"linearen" Bereich bleibt und der Durchlasswiderstand relativ hoch ist 
für kurze Zeit. Dadurch kann bei hoher Belastung der Mosfet beschädigt 
werden.
Bei so einer Anwendung schadet der Widerstand nicht, also würde ich ihn 
einsetzen. Ich würde so um die 100 Ohm verwenden.

Der Pulldown ist dann sinnvoll,  wenn es wichtig ist,  dass der N-Mosfet 
beim Einschaltvorgang sofort einen definierten Pegel bekommt. Da du aber 
auch hier weder eine gefähliche Last (Motor, unbeabsichtigtes Anlaufen), 
weder eine hohe Last betreibst, kannst du dir das meiner Ansicht nach 
schenken.

Wie immer gilt jedoch, nur du selber kannst wissen,  worauf es bei 
deiner Schaltung ankommt,  also welches Verhalten gewünscht ist. 
Entsprechend musst du die Schaltung auslegen. Es schadet auch nicht 
unterschuedliche Varianten als Prototyp aufzubauen und durch 
Messverfahren deinen Favoriten finden.

[Sven L. (svenl)]

Schau mal in diesen Thread und lade Dir den Schaltplan als PDF herunter:

Beitrag "Schutzbeschaltung Analog-Eingänge / Durchsicht Schaltplan"

Ich habe das ähnlich konstruiert, jedoch steuere ich mehrere Relais an. 
Es gibt anstatt einzelner FETs für die LEDs auch 8-fach Treiber, die 
sich direkt mit dem HC595 verbinden lassen (ULN2803, als Source-Treiber 
A2982).

Ich verwende auch Pulldown-Widerstände in Form von 
Widerstandsnetzwerken, damit die Treiber-IC einen definierten Zustand 
haben, solange die HC595 in Tri-State sind.

Viele Grüße!

Sven

[Gerhard J. (bobdermeister)]

Ich danke euch. Das mit den 8 fach Treibern liest sich interessant, das 
muss ich mir mal genauer anschauen.
Ich warte dann mal auf die Lieferung vom fc und werde dann ein wenig 
experimentieren und messen was da tatsächlich an Strömen fliest.

[Jens G. (jensig)]

Gatevorwiderstände sind hier unnötig, daß die BS-Typen keine hohen 
Gatekapazitäten aufweisen (also keine hohen Schaltstrompeaks).
Ein R parallel von G nach S ist auch unnötig, wenn die Ausgänge 
Schieberegister beim "hochfahren" nicht im hochohmigen Zustand sind.
Eigentlich müsste man es mal austesten, was solch ein IC beim Hochfahren 
mit seinen Ausgängen macht. Abgesehen vom sicheren LOW bei hochohmigen 
Status der Registerausgänge kann ein solcher parallel-R nix bewirken.

Haben die Stripes Vorwiderstände oder sonstige Strombegrenzung? Wenn 
nicht, dann einen Rv in jedes Drain einschleifen.

[Gerhard J. (bobdermeister)]

Die Strips sollen direkt mit 12V funktionieren, also gehe ich davon aus 
das sie Widerstände drauf haben.
Den Pulldown halte ich auch für überflüssig, selbst wenn die LEDs beim 
Einschalten kurz flackern würden wäre das nicht weiter schlimm.