Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik N-Kanal FET-Modul "geschaltet" ohne Pegel am Eingang


von Hans (Gast)



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Hallo Forum,

ich komme nicht mehr weiter. Ich bastle an einem batteriebetriebenen 
Audio-Player, der per Zeitschaltuhr (2x pro Stunde) Töne abfeuern soll.

Ein Teensy 3.5 + SD Karte + Audio Board hatte ich noch rumzuliegen. 
Diese spielen die Sounds aus. Von dort in den Eingang von diesem 
Amplifier Board mit einem kleinen Lautsprecher dahinter → 
https://www.amazon.de/ANGEEK-TPA3118-Digital-Verst%C3%A4rker-Arduino/dp/B07KQDKVLC

Ich benutzte bisher ein Relais, im die Stromversorgung des Amp-Boards zu 
trennen, um ein bisschen Energie zu sparen. Das funktionierte ganz gut.

Jetzt würde ich gerne mit einem FET (D4184 MOSFET Control Module → 
https://protosupplies.com/product/d4184-mosfet-control-module/) arbeiten 
(wegen lautlos), aber irgendwie scheint ganz generell in diesem Aufbau 
etwas faul zu sein...

1. Der FET scheint immer durchgeschaltet, wenn der Aufbau wie im Anhang 
verdrahtet ist.
2. Entferne ich LOAD-GND zwischen FET und AmpBoard funktioniert das 
FET-Modul wie erwartet, aaaber: Der Verstärker ist dauerhaft AN (Led 
leuchtet) und spielt auch, obwohl er ja nur noch 12V+, aber kein GND 
mehr bekommt.
3. Entferne ich die 12V+ am AmpBoard und verbinde GND und LOAD wieder, 
bleibt der FET wieder dauerhaft an. (AmpBoard ist – wie es soll – aus.)

Bei Punkt 2. kann ich mir noch vorstellen, wie aus Mangel an GND der 
Line-In-GND herhält...

Ansonsten komme ich einfach nicht drauf, warum dieser Aufbau SO nicht 
funktioniert.

Vielleicht kann jemand von euch mich auf den bescheuerten Fehler 
hinweisen.

Danke schon jetzt und schönen Abend,
Hans

von H. H. (Gast)


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Dein MOSFET schaltet GND, das funktiert hier nicht. Du brauchst ein 
Modul, das die +12V schalten kann.

von A. B. (Gast)


Angehängte Dateien:

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Der MOSFET ist doch überbrückt ...

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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A. B. schrieb:
> Der MOSFET ist doch überbrückt ...
Ja, so ist das mit den Modulen: Mann muss sich auch anschauen, was drin 
steckt.

Hans schrieb:
> warum dieser Aufbau SO nicht funktioniert.
Das ist jetzt ja geklärt...
Und warum ist es schlecht, einem Modul (und damit dem darauf verbauten 
IC) die Masse wegzuschalten?
Weil dadurch diesem IC der Bezugspunkt fehlt und deshalb die 
Spezifikationen bezüglich der erlaubten Spannungen an den IO Pins 
verletzt werden. Denn was passiert mit dem unbeschaltetem Massepin? 
Richtig: er wird in Richtung Vcc gehen. Und damit hat der Massepin 
irgendwann einen Pegel von 5V.
Wenn nun an einem Eingang 0V anliegen, dann hat dieser Eingang gegen GND 
eine Spannung von -5V! Dort sind laut Datenblatt bei den meisten 
Bauteilen als absolut maximaler Wert aber nur ca. -0,3V erlaubt.

: Bearbeitet durch Moderator
von Hans (Gast)


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Vielen Dank!

Kann man also sagen, dass N-Kanal für solche Komponentengruppen/Module 
in der Regel die falsche Wahl ist?

von H. H. (Gast)


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Hans schrieb:
> Kann man also sagen, dass N-Kanal für solche Komponentengruppen/Module
> in der Regel die falsche Wahl ist?

Bei den billigen Modulen schon. Man kann auch mit einem n-MOSFET 
high-side schalten, aber das erfordert aufwändigere Gateansteuerung, und 
die ist bei den paar Kröten für das Modul nicht drin.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Hans schrieb:
> Kann man also sagen, dass N-Kanal für solche Komponentengruppen/Module
> in der Regel die falsche Wahl ist?
Man sollte sich keine simplen Regeln für irgendwelche Komponenten 
ableiten ableiten, sondern sich diese Zeit sparen und einfach die 
Funktion des Transistors mal genauer ansehen und verinnerlichen. Dann 
kann man sich solche "Regeln" bei Bedarf zwischen Tür und Angel 
herleiten...

Und man muss sich einfach auch die Innenbeschaltung "solcher 
Komponentengruppen/Module" im jeweiligen Anwendungsfall mit der 
entsprechenden Beschaltung anschauen. Wenn man einfach irgendwas mit 
irgendwas anderem verbindet, dann kommt halt etwas heraus, das irgendwas 
tut.

von Joachim B. (jar)


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Hans schrieb:
> für solche Komponentengruppen/Module

definiere "für solche Komponentengruppen/Module"

GND wegschalten ist immer ungünstig sobald man keine echten 2-Pole 
(Motore, LED, Leuchten) mehr schalten will, wenn mindestens ein dritter 
Pol hinzukommt, PWM Steuereingang oder sonstige Steuereingänge die sich 
auf GND beziehen ist es doof GND wegzuschalten.

von Wolfgang (Gast)


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Joachim B. schrieb:
> GND wegschalten ist immer ungünstig sobald man keine echten 2-Pole
> (Motore, LED, Leuchten) mehr schalten will, wenn mindestens ein dritter
> Pol hinzukommt, PWM Steuereingang oder sonstige Steuereingänge die sich
> auf GND beziehen ist es doof GND wegzuschalten.

Doof ist, wenn an einem dieser Steuereingänge ein unerlaubter Pegel 
liegt. Alles andere ist legitim.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Wolfgang schrieb:
> Doof ist, wenn an einem dieser Steuereingänge ein unerlaubter Pegel liegt.
Das gilt natürlich auch, wenn man Vcc abschaltet und einer der 
Steuereingänge "solcher Komponentengruppen/Module" einen High-Pegel 
bekommt. Denn der zugehörige Strom sucht sich dann irgendwie einen Weg 
nach Vcc und zack ist das vermeintlich abgeschaltete Modul wieder 
parasitär versorgt...

> Doof ist, wenn an einem dieser Steuereingänge ein unerlaubter Pegel liegt.
Doof ist auch, wenn durch ein extern an "solche 
Komponentengruppen/Module" angeschlossenes Gerät "aussen herum" wieder 
irgendwie eine Masseverbindung hergestellt wird...

Insgesamt muss man also aufpassen wie der Spitz, dass man sich mit 
dieser Versorgungsabschalterei nicht irgendwie die Nase einklemmt.

: Bearbeitet durch Moderator
von Nosnibor (Gast)


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Man könnte natürlich auch den Audio-Eingang des Verstärkers "erdfrei" 
machen, z.B.:
 - GND-Leitung unterbrechen + Koppelkondensator in die Signalleitung. 
Gibt dann ein sattes Knacken beim Einschalten
 - Audio-Übertrager dazwischen (gibt's die Dinger eigentlich noch?)

Aber der bessere Weg ist es jedenfalls, GND verbunden zu lassen und 
stattdessen die Versorgungsspannung zu schalten; ein passender PFET wird 
sich sicherlich finden lassen.

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