Grüße, ich schaue gerade nach ein paar passenden Mosfets für meinen ESP32, und bin dabei mich da rein zu lesen. Allerdings erschließt sich mir einiges noch nicht: laut https://www.mikrocontroller.net/articles/FET zur Gate-Source Threshold Voltage VGS(th): [...]Wer einen BUZ11 (VGS(th) 4V max.) mit 5V ansteuert riskiert ein Abfackeln des MOSFETs, denn je nach Toleranz kann er bereit ganz gut aufgesteuert sein oder auch nicht.[...] Wenn ich mir dann das Datenblatt (https://www.onsemi.com/pub/Collateral/BUZ11-D.PDF) anschaue, habe ich unter Absolute Maximum Ratings die Gate to Source Voltage VGS mit ±20 V angegeben. Wie ist der Hinweis also zu verstehen? Des weiteren finde ich bei rDS(ON) das Feld ID = 15A, VGS = 10V und dazu dann die 0,03 - 0,04 Ohm. Der VGS lässt mich hier annehmen, dass 10V die optimale Spannung ist, um mit dem Mosfet zu arbeiten, allerdings sehe ich keine Kennlinie, die mir sagt, was bei den unter VGS(th) Typical 3V passiert, mit wie viel Ampere ich ihn belasten kann. Dann habe ich damit vor, meine WS2812b stromlos zu schalten, wenn ich sie nicht nutze, ich will ihn also als "normalen" Schalter nutzen. Netzteile sind 5V 12A, da würde ich annehmen bin ich mit dem 50V 30A-Mosfet gut dabei, oder ist er eher zu Überdimensioniert? In einem Nebensatz habe ich in einer Unterhaltung gelesen, wenn man bei den 2812ern den N unterbricht, muss man die Datenleitung des Controllers dann dazu auf High setzen - warum? Ich würde jetzt annehmen, der Stromkreis ist unterbrochen, ein Strom kann eh nicht fliessen. Welchen Unterschied macht es da, was der Controller ausgibt?
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VGS(th) ist die Spannung, unterhalb derer der FET garantiert ABSCHALTET. d.h. bei 4V typ. Threshold ist der FET bei 3.3V typischerweise AUS. Aber: Vgs(th) schwankt stark zwischen Exemplaren. d.H. es ist möglich, dass du, mit viel Glück etc, einen BUZ11 erwischt hast, der bei 3.3V am Gate schon ein bischen Strom durchlässt. ==> Nimm lieber was passendes, starte z.B. hier: Mosfet-Übersicht Hans M. schrieb: > In einem Nebensatz habe ich in einer Unterhaltung gelesen, wenn man bei > den 2812ern den N unterbricht, muss man die Datenleitung des Controllers > dann dazu auf High setzen - warum? Ich würde jetzt annehmen, der > Stromkreis ist unterbrochen, ein Strom kann eh nicht fliessen. Welchen > Unterschied macht es da, was der Controller ausgibt? Zeichne dir den Stromkreis auf, der ist dann (Data=GND) eben nicht unterbrochen.
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@Εrnst B. Erstmal danke für deine Rückmeldung. Kannst du dir dann einen Reim draus machen, was mit dem Zitat aus dem Mosfet-"Tutorial" gemeint ist? Die Liste der Mosfets habe ich auch schon gefunden, aber leider hat man die Abkürzungen nicht definiert, und im Tutorial sind auch andere gelistet. Dass UGH(th)/V mein VGH(tv) ist war naheliegend, aber bei ID/A musste ich dann schon raten, ich nehme an es sind die maximalen Ampere. Sprich da suche ich jetzt nach einem UGS(th) von > 3,3V, ID von > 12A, UDS >= 5V, RDS möglichst klein. Und wenn ich das richtig interpretiere, würde sich da dann ein P-Mosfet besser eignen, mit dem ich dann sowohl die LEDs als auch die "Controller" in den 2812ern stromlos schalte. Sprich mein Kandidat wäre dann (bspw.) der IRF7410, oder übersehe ich noch etwas? Zur Beschaltung: wenn ich den ESP-Ausgang dann zusätzlich zur Mosfet-Ansteuerung mit sagen wir 15kOhm nach Ground verbinde, sollte die schon soweit durch sein, oder wird da noch ein Kondensator oder so etwas empfohlen? 1/4W Widerstand sollte dabei ausreichend sein, da hier ja eh so gut wie nichts fliessen sollte?
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Hans M. schrieb: > Der VGS lässt mich hier annehmen, dass 10V die optimale Spannung ist, um > mit dem Mosfet zu arbeiten Richt. 9 oder 12 geht auch. > allerdings sehe ich keine Kennlinie, die mir > sagt, was bei den unter VGS(th) Typical 3V passiert, mit wie viel Ampere > ich ihn belasten kann. 0. Der MOSFET ist dann ggf. gesperrt (undurchlässig, zumindest <250uA) > Dann habe ich damit vor, meine WS2812b stromlos zu schalten, wenn ich > sie nicht nutze, Da hilft ein NMOSFET sowieso nicht weiter. Schon gar nicht so ein Steinzeitrelikt wie der BUZ11. Auch ist es überflüssig, eine WS2812 frisst kein Brot wenn sie nicht leuchtet.
Hans M. schrieb: > Kannst du dir dann einen Reim draus machen, was mit dem Zitat aus dem > Mosfet-"Tutorial" gemeint ist? Wenn der Mosfet bei 4V am Gate "typischerweise" 250µA leitet, das aber exemplarabhängig auch 0µA oder 1A sein können, bei z.B. einem Rds von 1 Ohm, kann das bedeuten, dass der FET eine Verlustleistung von 0, oder wenigen Milliwatt, oder eben auch >10 Watt hat. Dann brennt er ab. Deswegen vermeidet man in Schaltanwendungen diesen Bereich, d.H. für Betrieb am ESP ist der BUZ einfach nicht geeignet. Hans M. schrieb: > Sprich da suche ich jetzt nach einem UGS(th) von > 3,3V, ID von > 12A, > UDS >= 5V, RDS möglichst klein. Du Suchst (Low)-Logic-Level. Schau nach ob in den "Electrical Characteristics" ein RdsOn (und/oder Idrain) für Ugs=3.3V angegeben ist. Hans M. schrieb: > Und wenn ich das richtig interpretiere, würde sich da dann ein P-Mosfet > besser eignen, mit dem ich dann sowohl die LEDs als auch die > "Controller" in den 2812ern stromlos schalte. Würde gehen, brauchst aber evtl. einen "Pegelwandler". Und vom Rds(On) sind P-Kanal meist schlechter. Und: Statt Den Daten-Pin garantiert auf High zu schalten musst du ihn garantiert auf Low stellen, während die Versorgung der LEDs aus ist. Selber Grund wie oben. Hans M. schrieb: > Zur Beschaltung: wenn ich den ESP-Ausgang dann zusätzlich zur > Mosfet-Ansteuerung mit sagen wir 15kOhm nach Ground verbinde, sollte die > schon soweit durch sein, oder wird da noch ein Kondensator oder so etwas > empfohlen? 1/4W Widerstand sollte dabei ausreichend sein, da hier ja eh > so gut wie nichts fliessen sollte? Nix Zusätzliches, vor allem kein Kondensator. Gate an ESP-IO, Source an ESP-Masse, Drain an LED-Masse. Zusätzlich 15kOhm (oder auch 100kOhm) vom Gate nach Source. Der stellt sicher, dass der FET aus ist, während der ESP seinen Reset ausführt und grad "bootet". Manche bauen auch noch einen "Angst-Widerstand" zwischen IO und Gate ein, meist Copy-Pasta irgendwoher, ohne den Sinn zu verstehen. Kannst du auch machen, wenn es dir ein gutes Gefühl gibt.
U oder V bedeutet Spannung. Das mal das eine mal das andere benutzt wird hat historische und Kulturkreisgründe I ist Strom Ugs oder Vgs ist also die Spannung zwischen Gate und Source. Id ist der Strom durch den Drain das ist auch der Strom durch Source weil beim Mosfet das Gate elektrisch isoliert ist Uds ist die maximale Sperrspannung zwischen Source und drain. Für sicheres Durchschalten und sperren interessiert dich Ugs(th) steht für Threshold Spannung, also der Spannung ab der der Mosfet sperrt. Bei 3,3V Logik sollte diese Spannung nicht viel über 1V sein, bei 5V Logik nicht über 2V. Das genauere Verhalten gibt einem das Diagramm Output Characteristics. Hier beim Buz11 "Figure 5" https://www.onsemi.com/pub/Collateral/BUZ11-D.PDF Der Buz11 ist völlig ungeeignet für µCs und auch völlig veraltet. Du brauchst Mosfets die "Logic Level" geeignet sind. Und dann halt ssehen je nachdem ob du 5V oder 3,3V Logik hast.
Udo S. schrieb: > Der Buz11 ist völlig ungeeignet für µCs und auch völlig veraltet. > Du brauchst Mosfets die "Logic Level" geeignet sind. Und dann halt > sehen je nachdem ob du 5V oder 3,3V Logik hast. IRLZ34NPbF der sollte gehen IRLZ34NPbF der sollte schon bei 2,5 V UGS 1A treiben können.
Hans M. schrieb: > laut https://www.mikrocontroller.net/articles/FET > [...]Wer einen BUZ11 (VGS(th) 4V max.) mit 5V ansteuert riskiert ein > Abfackeln des MOSFETs, denn je nach Toleranz kann er bereit ganz gut > aufgesteuert sein oder auch nicht.[...] > Wenn ich mir dann das Datenblatt anschaue, habe ich > unter Absolute Maximum Ratings die Gate to Source Voltage VGS mit > ±20 V angegeben. > Wie ist der Hinweis also zu verstehen? Der MOSFET fackelt nicht deswegen ab, weil er zu viel Gate-Source Spannung kriegen würde, sondern weil er u.U. nicht "weit genug" durchgesteuert wird. Ein MOSFET ist kein Schalter, sondern ein analoges Bauteil. Zwischen sperren und leiten gibt es einen Übergangsbereich. Wenn man ihn da betreibt, dann fällt mehr Spannung über der Drain-Source Strecke ab, als wenn er richtig durchgeschaltet ist. Höhere Spannung am MOSFET gibt höhere Verlustleistung. Und deswegen "abfackeln". > Des weiteren finde ich bei rDS(ON) das Feld ID = 15A, VGS = 10V und dazu > dann die 0,03 - 0,04 Ohm. Der VGS lässt mich hier annehmen, dass 10V die > optimale Spannung ist, um mit dem Mosfet zu arbeiten Was das Optimum ist, hängt von vielen Dingen ab. Die 10V sind eine Meßbedingung, mehr nicht. Allerdings kannst du davon ausgehen, daß der MOSFET bei noch höherer Spannung nicht mehr niederohmiger wird (sonst hätte das ein Marketingmensch ins Datenblatt geschrieben). > allerdings sehe > ich keine Kennlinie, die mir sagt, was bei den unter VGS(th) > Typical 3V passiert, mit wie viel Ampere ich ihn belasten kann. Dafür mußt du mehrere Diagramme bemühen. Zuerst schaust du ins Ausgangskennlinienfeld, wieviel Spannung am MOSFET bei deinem Strom und deiner Gatespannung abfällt. Damit gehst du ins SOA-Diagramm und schaust, für welche Zeit der MOSFET in diesem Arbeitspunkt betrieben werden darf. Wenn der Punkt unterhalb der DC-Kurve liegt, dann ist das auch dauerhaft zulässig. Zumindest so lange du gut genug kühlst. Datenblattwerte gehen meist davon aus, daß du das Gehäuse konstant auf 25°C hältst. Beachten mußt du, daß die meisten Diagramme (SOA nicht) typische Werte zeigen. Real haben Bauteile Streuung. Dein Exemplar kann also abweichen. In beide Richtungen (gut bzw. schlecht). > Dann habe ich damit vor, meine WS2812b stromlos zu schalten, wenn ich > sie nicht nutze, ich will ihn also als "normalen" Schalter nutzen. Das ist ein n-Kanal MOSFET, mit dem kannst du so erstmal nur auf der GND-Seite schalten. Normalerweise will man so etwas auf der Vcc-Seite schalten. Dafür braucht man einen p-Kanal MOSFET. > In einem Nebensatz habe ich in einer Unterhaltung gelesen, wenn man bei > den 2812ern den N unterbricht, muss man die Datenleitung des Controllers > dann dazu auf High setzen - warum? Ich würde jetzt annehmen, der > Stromkreis ist unterbrochen, ein Strom kann eh nicht fliessen. Die Daten-Eingänge der WS2812 haben jeweils eine Diode zu Vcc und GND. Über diese Diode würde der Strom dann fließen.
Hans M. schrieb: > Sprich da suche ich jetzt nach einem UGS(th) von > 3,3V, ID von > 12A, > UDS >= 5V, RDS möglichst klein. Nein, du suchst einen FET mit einer U_GS(th), die sicher deutlich unterhalb deiner 3.3V liegt. Bei Ansteuerung mit 3.3V soll der Kanal vom FET garantiert weit genug offen sein, damit der Strom möglichst ungehindert fließen kann, d.h. der FET muss zum Schalten im steilen Bereich seiner Kennlinie I_D(U_DS)|U_GS betrieben werden. Wenn dein Steuerausgang auf L geht, muss die Spannung sicher unterhalb der minimalen U_GS(th) liegen, damit der FET dicht macht.
Hallo, Du musst dir einen Logic Level Mosfet suchen. Die VGS(th) ist für dich erstmal nicht entscheidend. Du musst im Datenblatt nach den Angaben von RDSon suchen. Dort stehen meisten mehrere Ohm Werte mit einer bestimmten Vgs Angabe. 4,5V oder 5V oder 10V oder kleiner. Wichtig ist, dann deine Spannung mit der DU ihn ansteuerst dort in diesen Angaben auftaucht bzw. eine kleinere angegeben ist. Dann ist das sichere durchschalten mit deiner Vgs garantiert mit dem RDSon Wert.
Udo S. schrieb: > U oder V bedeutet Spannung. Das mal das eine mal das andere benutzt wird > hat historische und Kulturkreisgründe Bevor du so ne Sülze ablädt, Googel das doch erst mal! U ist das Formelzeichen, V die SI Einheit.
Veit D. schrieb: > Du musst dir einen Logic Level Mosfet suchen. Hier findet sich sicher was passendes: https://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C3%9Cbersicht
Teo D. schrieb: > U ist das Formelzeichen, V die SI Einheit. Naja, in englischsprachigen Datenblättern wird meist V für das Formelzeichen verwendet. Siehe als Beispiel den Screenshot von Veit D. weiter oben.
HildeK schrieb: > Naja, in englischsprachigen Datenblättern wird meist V für das > Formelzeichen verwendet. Siehe als Beispiel den Screenshot von Veit D. > weiter oben. Da kommt nicht eine Formel vor! 8-O
Teo D. schrieb: > Da kommt nicht eine Formel vor! 8-O Doch, siehe Auszug aus dem Tiny26-DB, das mir als erstes in die Hände fiel.
Teo D. schrieb: > Veit D. schrieb: >> Du musst dir einen Logic Level Mosfet suchen. > > Hier findet sich sicher was passendes: > https://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C3%9Cbersicht Hallo, das Problem ist, dass die Tabelle schon lange nicht mehr gepflegt wurde. Viele davon gibts schon gar nicht mehr. Ich habe das selbst einmal in eine Exceltabelle gegossen. Die Pflege derer ist sehr mühsam. Bei den Preisen kommt man nicht hinterher. Die Verfügbarkeit ist auch so eine Sache. Ich hatte mir mal selbst paar interessante Typen rausgesucht, ab da kommen nur noch welcher hinzu die ich im Forum aufschnappe. Die Angaben können nur als Orientierung dienen. Die Datenblätter sind zu unterschiedlich um alles gleichzuziehen. Einige davon haben auch RDSon Werte bei 1,8Vgs drinstehen.
Wolfgang schrieb: > Nein, du suchst einen FET mit einer U_GS(th), die sicher deutlich > unterhalb deiner 3.3V liegt Unsinn. Die UGS(th) hat nichts mit dem 'eingeschaltet' Zustand zu tun. Er sucht einen MOSFET (bevorzugt P-Kanal) der eine RDS(on) Angabe bei einer UGS von unter 3.3V im Datenblatt stehen hat, z.B. für UGS=2.8V oder 2.5.
HildeK schrieb: > Doch, siehe Auszug aus dem Tiny26-DB, das mir als erstes in die Hände > fiel. Ja... OK ist irgendwie in allen so. Aber was haben die Amis mit SI-Einheiten zu tun. Die können ja nich mal richtig die Uhr lesen.... Geschweige denn, an Ihren 10Fingerchen das metrisch abzuzählen. Die Peinlichkeit mit deren Billion etc. mal ganz außen vor. Mom. Pizza is fertig. Später fallen mir sich noch viel mehr ausreden ein! :-} Dan hod a hoid ned ganz unrecht, vergelz gott.
Mike H. schrieb: > IRLZ34NPbF der sollte gehen Der Achthunderfünfunddreißgste Thread zum Thema und dann liefert ein noch anhnugsloserer Mike sinnlose Hinweise :-( Der IRF3708 ist ab 2,8B UGS garantiert, in klein sind IRLML6344 und IRLML2502 ab 2,5V sicher offen.
Manfred schrieb: > noch anhnugsloserer Mike sinnlose Hinweise :-( warum was passt dir an IRLZ34NPbF dem nicht ist doch ein LL oder nicht? ;-)
Mike H. schrieb: > was passt dir an IRLZ34NPbF dem nicht ist doch ein LL oder nicht? LL ist nicht gleich LL, der IRLZ34 ist erst ab 4 Volt UGS spezifiziert. Wenn man nur 3 Volt hat, ist eine zuverlässige Funktion nicht gewährleistet. Für eine Schaltfunktion sind im Datenblatt einzig die Werte "Static Drain-to-Source On-Resistance" bei gegebener Gatespannung relevant, alles unterhalb kann gehen, oder ist eben Analogbetrieb des FETs. Wer schon eine Weile hier liest: Das Thema wurde 'zigfach durchgekaut. >> Der Achthunderfünfunddreißgste Thread
Leute schaut halt ins Dabla! Bei nur 3V funst der prima, nur verheizt er bei nur 5A bereits über 5Watt! Mike H. schrieb: > ;-) Dann wird das komische gezwinkere auch verständlicher!
Teo D. schrieb: > Aber was haben die Amis mit SI-Einheiten zu tun. Die können ja nich mal > richtig die Uhr lesen.... Geschweige denn, an Ihren 10Fingerchen das > metrisch abzuzählen. Die Peinlichkeit mit deren Billion etc. mal ganz > außen vor. Ja. Frei nach Asterix: Die spinnen, die Ami :-).
MaWin schrieb: > Wolfgang schrieb: >> Nein, du suchst einen FET mit einer U_GS(th), die sicher deutlich >> unterhalb deiner 3.3V liegt > > Unsinn. > Die UGS(th) hat nichts mit dem 'eingeschaltet' Zustand zu tun. Was verstehst du an "sicher deutlich unterhalb" nicht, insbesondere im Kontext mit "... suche ich jetzt nach einem UGS(th) von > 3,3V"? Und der 'eingeschaltet' Zustand liegt - wie geschrieben - im steilen Teil der Kennlinie. Ja - die ist typisch und kann kräftig streuen.
Wolfgang schrieb: > Was verstehst du an "sicher deutlich unterhalb" nicht Was verstehst du unter "das eine hat mit dem anderen nichts wirklich zu tun" nicht ?
MaWin schrieb: > Er sucht einen MOSFET (bevorzugt P-Kanal) der eine RDS(on) Angabe bei > einer UGS von unter 3.3V im Datenblatt stehen hat, z.B. für UGS=2.8V > oder 2.5. Um's ganz vollständig zu machen: Wenn er einen P-Kanal einsetzen will, der seine 5V-Last schaltet, aber direkt mit 3.3V-Pegeln aus dem ESP angesteuert werden soll: Im "An" Zustand schaltet der ESP auf LOW/GND, Ugs ist dann -5V. Da sollte der FET komplett durchgeschaltet sein. Im "Aus" Zustand schaltet der ESP auf HIGH/3.3V, Ugs ist dann -1.7V. Da sollte der FET komplett ausgeschaltet sein. d.H. Suche wäre nach einem P-Kanal FET mit Rds(on)-Angabe bei 5V Ugs und einer Ugs(th) - Angabe deutlich größer 1.7V, und zwar nicht nur "typ." sondern auch worst-case.
Εrnst B. schrieb: > Um's ganz vollständig zu machen: Wenn er einen P-Kanal einsetzen will, > der seine 5V-Last schaltet, aber direkt mit 3.3V-Pegeln aus dem ESP > angesteuert werden soll: Äh, du meinst:
1 | +5V |
2 | |S |
3 | ESP32 0V/3.3V --|I P-MOSFET |
4 | | |
5 | Last |
6 | | |
7 | GND |
Nein, sicher nicht, das geht so nicht.
MaWin schrieb: > das geht so nicht. Ich würde da eher ein "macht man so nicht" dran setzen. Gehen kann das schon, wenn man einen FET mit passenden Schwellwerten findet. Hinweis auf den sonst nötigen Pegelwandler hat der TE ja erhalten.
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