Hallo zusammen! Ich möchte mit einem gewöhnlichen Mikrocontroller (STM32) einen PWM Dimmer für 24V LED-Arrays und LED-Streifen bauen. Dafür bin ich auf der Suche nach N-Kanal MOSFETs, welche bei Ansteuerung mit 3,3V einen möglichst niedrigen R_DS_ON aufweisen. Kennt von euch vielleicht jemand geeignete MOSFETs mit guten Leistungsdaten für diese Anwendung? Besonders hinsichtlich dem R_DS_ON Wert bei 3,3V bieten die gängigen Versandhändler leider keine sinnvollen Filter- bzw. Suchoptionen an. Der Dort angegebene R_DS_ON bezieht sich fast immer auf eine U_GS von 10V. Das Gehäuse sollte vorzugsweise D-PAK sein, bedrahtete oder andere große SMD Packages wären aber auch in Ordnung. Die PWM-Frequenz wird ca. 200Hz sein und der Strom pro MOSFET maximal 5A bei 24V. Gibt es MOSFETs, welche bei einer Gate-Spannung von 3,3V einen R_DS_ON von 10mOhm oder weniger aufweisen? Oder ist das unrealistisch? Meine Suche war bisher leider noch recht erfolglos. Ich freue mich auf eure Vorschläge - ganz lieben Dank schon mal!
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Warum willst du dann DPAK? 10mR und 5A sind 0,25W Verlustleistung.
Domdom schrieb: > möglichst niedrigen Möglich ist Vieles, aber das willst du nicht bezahlen, IRL6283. Domdom schrieb: > maximal 5A Kleinkram. Domdom schrieb: > vorzugsweise D-PAK Ernsthaft ? SOT23 reicht eigentlich für 5A wie IRL6244, aber wenn du so grobmotorisch bist IRLR4132
Und um es mal auf die Spitze zu treiben: PSMNR90-30BL, kommt auf ca. 2mR bei 3,3V.
Geht auch bipolar mit 100mR. Gibt bestimmt auch noch bessere.
Abdul K. schrieb: > Geht auch bipolar mit 100mR. Gibt bestimmt auch noch bessere. Bloss woher den Basisstrom beziehen ?
Seit wann liefern Prozessoren nur noch Spannung? Notfalls halt noch ein PNP/PMOS dazwischen.
Knopfzelle in Reihe😏
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Domdom schrieb: > Besonders hinsichtlich dem R_DS_ON Wert bei 3,3V bieten die gängigen > Versandhändler leider keine sinnvollen Filter- bzw. Suchoptionen an. aber die Hersteller. um mal bei den Billigheimern zu bleiben: https://aosmd.com/products/mosfets/low-voltage-mosfets-12v-30v Bietet Filter für Rds(on) bei 10V,6V,4.5V,2.5V,1.8V und 1.5V Für 3.3V-Logik ist der 2.5er-Wert interessant, da bist du sicher drüber. Dort deinen Wunsch-Wert von 10mOhm eingedreht: Ups. 28 oder 100 Ampere-Klopper im unhandlichen Gehäuse, sh. Anhang. Im SOT23 handlicher, aber evtl. zu schwach: AO3400A. Der kostet dafür aber auch nur 10cent... Fleißarbeit: Dasselbe Spiel bei anderen Herstellern.
https://www.mouser.de/c/semiconductors/discrete-semiconductors/transistors/mosfet/?id%20-%20continuous%20drain%20current=15%20A~~-&package%20%2F%20case=DPAK-3~~DPAK-4%7C~TO-252-3~~TO-252-4&packaging=Cut%20Tape&vds%20-%20drain-source%20breakdown%20voltage=25%20V~~40%20V&vgs%20th%20-%20gate-source%20threshold%20voltage=300%20mV~~2%20V&instock=y&sort=pricing&rp=semiconductors%2Fdiscrete-semiconductors%2Ftransistors%2Fmosfet%7C~Id%20-%20Continuous%20Drain%20Current%7C~Vgs%20th%20-%20Gate-Source%20Threshold%20Voltage%7C~Vds%20-%20Drain-Source%20Breakdown%20Voltage%7C~Package%20%2F%20Case Das wäre so meine Liste von tauglichen Transistoren. Bei Mouser kann man auch nach Gate-Source Schwellspannung sortieren.
Jörg B. schrieb: > Das wäre so meine Liste von tauglichen Transistoren. So ähnlich habe ich das auch gemacht, nur N channel, leider ist kein einziger dabei, der im Datenblatt ein garantiertes RDSon für unter 3V Gate-Spannung hat. Daher bin ich zu Herstellern ausgewichen (Infineon) und habe welche gefunden, blöderweise aber >=30V vergessen (>=20 eingesetzt) und eine Nummer kopiert die gar nicht zum Datenblatt gehörte. Ja, es ist Arbeit, so was zu finden, Arbeit für den TO.
Bei Digikey gibt es in der Suche den etwas eigenartig benannten Parameter "Betriebsspannung (max. Rds(On), min. Rds(On))". Ich habe da mal alle Werte von "0,9V, 4,5V" bis "3V, 8V" ausgewählt, außerdem "N-Kanal", "min Vds 30V", "aktiv", "normalerweise vorrätig" und dann alles mit Id >= 10A. Es blieben nur noch 30 Typen, die meisten davon in beinchenlosen Gehäusen die sich nur schlecht auf Experimentierplatinen verbauen lassen. In der nach Rds(On) sortierten Liste findet man als ersten mit kleinen Beinchen den Vishay Siliconix SI4442DY-T1-E3 im SOIC-8 Gehäuse mit max. 7,5mOhm bei Vgs 2,5V und Id 17A. Leider zur Zeit nicht am Lager aber bei Mouser und Digikey ab Ende März / Anfang April lieferbar und leider recht teuer.
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Michael B. schrieb: > So ähnlich habe ich das auch gemacht, nur N channel, leider ist kein > einziger dabei, der im Datenblatt ein garantiertes RDSon für unter 3V > Gate-Spannung hat. Dir kann geholfen werden: https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-IRF3708-DataSheet-v01_01-EN.pdf https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-IRLML6344-DataSheet-v01_01-EN.pdf Berücksichtige, dass der RDSon Wert zusammen mit der Temperatur ansteigt. Bei 100°C hast du etwa den 1,5 fachen Wert.
Michael B. schrieb: > leider ist kein > einziger dabei, der im Datenblatt ein garantiertes RDSon für unter 3V > Gate-Spannung hat. Na und? Schau ich halt im Datenblatt in die Diagramme. Der hier https://www.diodes.com/assets/Datasheets/DMN4026SK3.pdf schaltet doch bei 3V schon ausreichend durch für 5 A, und wenn ich Angst habe, dimensioniere ich über und nehme so einen: https://www.mouser.de/datasheet/2/196/Infineon_IPD050N03LG_DataSheet_v02_01_EN-1731643.pdf In SO8 finde ich noch sowas https://www.mouser.de/datasheet/2/427/si4116dy-1765242.pdf, der wäre schon mit 2 V zufrieden.
Jörg B. schrieb: > Schau ich halt im Datenblatt in die Diagramme. Natürlich nicht, ich bin doch nicht doof. Ich weiss, dass die Diagramme je nach MEINEM Exemplar entweder 1.4 mal höhere oder bloss 0.7 mal so hohe Gate-Spannung für eine Kurve erfordern. Zudem stehen die Kurven nicht für durchgeschaltet, sonden fur hohen Spannungabfall zwischen S und D, oft so hoch dass zusammen mit dem Strom die Verlustleistung überschritten wird. Nur die UGS bei RDSon ist ein vom Hersteller garantierter Wert bei dem der MOSFET dauerhaft den Strom leiten kann mit dem er beworben wird. Aber mit dem IRF3708S ist das Problem des TO ja gelöst.
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Michael B. schrieb: > SOT23 reicht eigentlich für 5A wie IRL6244, Für 24 Volt unterdimensioniert, nur bsi U(DS) 20V spezifiziert. Stefan F. schrieb: > Dir kann geholfen werden: > > ... IRF3708-DataSheet-v01_01-EN.pdf > ... IRLML6344-DataSheet-v01_01-EN.pdf IRF3708 passt, der IRML6344 wird bei 5A den Hitzetod sterben. Jörg B. schrieb: > Na und? Schau ich halt im Datenblatt in die Diagramme. Der hier > https://www.diodes.com/assets/Datasheets/DMN4026SK3.pdf schaltet doch > bei 3V schon ausreichend durch für 5 A, Nee, Du hast den FET im Schaltbetrieb nicht verstanden. Egal, nach drölfundschwanzig Threads auf µC-net muß man das auch noch nicht. Michael B. schrieb: > Aber mit dem IRF3708S ist das Problem des TO ja gelöst. Wenn er denn TO-220 akzeptiert. Einen SOT-23 zu finden, der bei 5 Ampere kühl bleibt, dürfte extrem schwierig sein, der müsste schon unter 10mOhm kommen.
Stefan F. schrieb: > Dir kann geholfen werden: > https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-IRF3708-DataSheet-v01_01-EN.pdf Der wird nicht mehr hergestellt und ist bei den Distributoren nicht mehr lieferbar. Conrad/Völker hat noch einen Restbestand von 711 Stück, Kessler hat laut Website auch noch welche. Über eBay oder ae in China bestellt bekommt man mit extrem hoher Wahrscheinlichkeit Fälschungen. Außerdem erreicht der IRF3708 die vom TO gesuchten 10mOhm Rds(On) bei 3,3V nicht garantiert.
Manfred P. schrieb: > Michael B. schrieb: >> Aber mit dem IRF3708S ist das Problem des TO ja gelöst. > > Wenn er denn TO-220 akzeptiert Schlag noch mal nach, S ist DPAK, wie gewünscht.
Stefan K. schrieb: > Und wo kann man den noch kaufen? Schon vergessen? Stefan K. schrieb: > Conrad/Völker hat noch einen Restbestand von 711 Stück, > Kessler hat laut Website auch noch welche. Ich habe im Januar eine ganze Tüte voll IRF3708 über Aliexpress bestellt. Vermutlich sind es Fälschungen, aber sie erfüllen ihren Zweck. Nur der RDSon ist etwas höher. Damit kann ich als Bastler leben. Dem Domdom empfehle ich unabhängig von dieser Option, seine Anforderungen zum RDSon nochmal zu überdenken.
Steve van de Grens schrieb: > Stefan K. schrieb: >> Und wo kann man den noch kaufen? > > Schon vergessen? > > Stefan K. schrieb: >> Conrad/Völker hat noch einen Restbestand von 711 Stück, >> Kessler hat laut Website auch noch welche. Conrad/Voelkner und Kessler haben den IRF3708PbF im TO220-Gehäuse und nicht den IRF3708SPbF im D2Pak. Steve van de Grens schrieb: > Ich habe im Januar eine ganze Tüte voll IRF3708 über Aliexpress > bestellt. Vermutlich sind es Fälschungen, aber sie erfüllen ihren Zweck. Na dann viel Glück. Es werden Fälschungen sein und ob sie ihren Zweck erfüllen wirst du bei jedem einzelnen prüfen dürfen. Steve van de Grens schrieb: > Nur der RDSon ist etwas höher. Alle anderen Parameter werden auch abweichen.
Steve van de Grens schrieb: > Ich habe im Januar eine ganze Tüte voll IRF3708 über Aliexpress > bestellt. Vermutlich sind es Fälschungen, aber sie erfüllen ihren Zweck. Ich habe vor längerer Zeit ein paar Ali-FETs gemessen, an der Einhaltung der Spezifikationen kamen mir deutliche Zweifel. > aber sie erfüllen ihren Zweck. Um ein paar LEDs als Kontrollampe zu schalten, tun sie das. Für höhere Ströme und Ansteuerung mit geringem Pegel kann das eng werden. Steve van de Grens schrieb: > Dem Domdom empfehle ich unabhängig von dieser Option, seine > Anforderungen zum RDSon nochmal zu überdenken. Seine geforderten 10 mOhm liegen unterhalb dessen, was seine Verkabelung haben wird und sind nicht unbedingt erforderlich. Egal, nachdem es keine fertige Lösung gibt und ihm niemand die passenden FETs vorbei bringt, hat er sich lieber verabschiedet.
Manfred P. schrieb: > Seine geforderten 10 mOhm liegen unterhalb Ich habe mal DigiKeys 43000 MOSFETs durchforstet: kein 28-40V N-Typ mit 3.3V oder weniger angesteuerter MOSFET erreicht die, mindestens 59mOhm. Alle brauchen für 10mOhm mindestens 4.5V. Mouser DMN3042L und CSD17313Q2T schaffen nur 48mOhm und 4A. Erst ZXMN3B04N8 macht 5.7A bei 40mOhm.
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Michael B. schrieb: > Ich habe mal DigiKeys 43000 MOSFETs durchforstet Aus meinem Screenshot oben: https://www.digikey.de/en/products/detail/alpha-omega-semiconductor-inc/aonr34332c/11567503 unter 3 mOhm bei 2.5V am Gate. Hast du nach "Lieferbar" eingeschränkt? Vom AON7524 hat Digikey noch >190k in Stock. https://www.digikey.de/en/products/detail/alpha-omega-semiconductor-inc/AON7524/4318353 unter 6 mOhm bei 2.5V.
Manfred P. schrieb: > Jörg B. schrieb: >> Na und? Schau ich halt im Datenblatt in die Diagramme. Der hier >> https://www.diodes.com/assets/Datasheets/DMN4026SK3.pdf schaltet doch >> bei 3V schon ausreichend durch für 5 A, > > Nee, Du hast den FET im Schaltbetrieb nicht verstanden. Egal, nach > drölfundschwanzig Threads auf µC-net muß man das auch noch nicht. Wenn mir Schaltverlustminimierung wichtig sind und ich Frequenz fahren will, dann haue ich niederohmig und mit deutlich höherer Spannung auf das Gate drauf. Für gelegentliches Einschalten sind die Schaltverluste egal. Da bin ich dann eher im Bahnwiderstand etwas großzügiger. Und selbst wenn ich zu knapp einschalte: Da wird der MOSFET eben warm, die Einschaltschwelle sinkt damit ab und das Verhalten stabiliert sich auch von selbst. Soll ich aber einen bei 3.3V startenden Aufwärtswandler bauen, dann sieht das komplett anders aus. Da wäre dann durchaus der IRML6344 eine Wahl. Für 5 A muss man dann eben 3 parallelschalten. Sowas geht ganz gut, wenn man die Gatewiderstände für jeden Transistor individuell macht. Einzeltransistoren SOT23 für 5 A habe ich auch nicht gefunden.
Jörg B. schrieb: > Einzeltransistoren SOT23 für 5 A habe ich auch nicht gefunden. AO3400 wurde schon genannt: 30V, 5.8A, 52mR bei 2.5V
> Gibt es MOSFETs, welche bei einer Gate-Spannung von 3,3V einen R_DS_ON > von 10mOhm oder weniger aufweisen? Oder ist das unrealistisch? Meine > Suche war bisher leider noch recht erfolglos. Wo ist das Problem? Bei Reichelt unter den Mosfets N-LogL ankreuzen: 40V 1,60 IRLR3114ZPBF bei Ug 3,0V: 7A 0,1V, bei Ug 3,5V: 15A 0,1V, bei 3,3V werden es interpoliert so 10mR sein 40V 3,75 IRLS3034PBF bei Ug 3,0V: 30A 0,1V 60V 5,10 IRLS3036TRL7PP bei Ug 3,0V: 8A 0,1V bei Ug 3,3V: 30A 0,1V
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Wolf17 schrieb: > Wo ist das Problem? Offenbar beim Lesen der Datenblštter. Andreas B. schrieb: > Jörg B. schrieb: >> Einzeltransistoren SOT23 für 5 A habe ich auch nicht gefunden. > > AO3400 wurde schon genannt: 30V, 5.8A, 52mR bei 2.5V Schafft knapp den Strom nicht, nur 4A statt 5 wegen Verlustleistung beim letztlich doch zu hohen RDSon. Wolf17 schrieb: > IRLR3114ZPBF bei Ug 3,0V: 7A 0,1V, bei Ug 3,5V: 15A 0,1V, bei 3,3V > werden es interpoliert so 10mR sein > 40V 3,75 IRLS3034PBF bei Ug 3,0V: 30A 0,1V > 60V 5,10 IRLS3036TRL7PP bei Ug 3,0V: 8A 0,1V bei Ug 3,3V: 30A 0,1V Alle nicht ausreichend, brauchen 4.5V um voll durchzuschalten, sind bei 2.5V teils noch gesperrt. Du kannst eindeutig Datenblätter nicht lesen, sondern wünscht dir was aus schönen Bildern zusammen. Merke: DEIN Exemplar verhält sich bestimmt nicht so, wie das Exemplar, das im Datenblatt vermessen wurde.
Manfred P. schrieb: > Um ein paar LEDs als Kontrollampe zu schalten, tun sie das. Für höhere > Ströme und Ansteuerung mit geringem Pegel kann das eng werden. Ich habe sie mit 5A getestet, war soweit OK. Mehr brauchte ich in dem Fall nicht. Das blöde ist: Wenn jetzt jemand nochmal gefälschte Transistoren kauft, können die ganz andere Daten haben. Nichts genaues weiß man nicht.
> Wolf17 schrieb: >> IRLR3114ZPBF bei Ug 3,0V: 7A 0,1V, bei Ug 3,5V: 15A 0,1V, bei 3,3V >> werden es interpoliert so 10mR sein >> 40V 3,75 IRLS3034PBF bei Ug 3,0V: 30A 0,1V >> 60V 5,10 IRLS3036TRL7PP bei Ug 3,0V: 8A 0,1V bei Ug 3,3V: 30A 0,1V > > Alle nicht ausreichend, brauchen 4.5V um voll durchzuschalten, sind bei > 2.5V teils noch gesperrt. > > Du kannst eindeutig Datenblätter nicht lesen, sondern wünscht dir was > aus schönen Bildern zusammen. Für eine Serienfertigung wäre schon aus Kostengründen ein anderes Konzept angebracht, aber für ein Bastlereinzelstück würde ich den IRLS3036 probieren. Der Ug Schwellwert laut Datenblatt ist max 2,5V, bei Ug 4,5V werden max 2,2mR angegeben. Das passt alles sehr gut zu Figur 1. https://www.reichelt.de/index.html?ACTION=7&LA=3&OPEN=0&INDEX=0&FILENAME=A200%2FIRLS3036TRL7PP.pdf IOR ist ein Qualitätshersteller, da sollte ein Datenblatt verlässlich sein. Und wenn es doch zu warm wird, muss Domdom halt die STM32 Versorgungsspannung minimal erhöhen. Zudem werden die Werte im warmen besser.
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Michael B. schrieb: > Andreas B. schrieb: >> Jörg B. schrieb: >>> Einzeltransistoren SOT23 für 5 A habe ich auch nicht gefunden. >> >> AO3400 wurde schon genannt: 30V, 5.8A, 52mR bei 2.5V > > Schafft knapp den Strom nicht, nur 4A statt 5 wegen Verlustleistung beim > letztlich doch zu hohen RDSon. Das ging an Jörg B. und somit nur grundsaetzlich um die >5A, nicht an den TO. Fuer die 5.8A will der auch 10V am Gate sehen.
Allerbesten Dank für die zahlreichen und ausführlichen Antworten! :) Ich sehe schon, die Thematik ist nicht ganz trivial und ich suche hier offenbar ziemlich spezielle Eigenschaften :D Kurze Hintergrundinfo: Es geht um ein kleines Hobbyprojekt, bei dem bereits mehrere solche PWM-Dimmerstufen existieren. Diese möchte ich aufgrund der eher dürftigen Eigenschaften (langsame Schaltflanken, hoher R_DS_ON) optimieren. Aktuell produzieren die mir leider zu viel Spannungsabfall und zu viel Abwärme. Ich werde die Schaltung noch mit ein paar der vorgeschlagenen MOSFET-Typen testen, falls sich aber keine deutliche Verbesserung erreichen lässt (was ich aus aktueller Sicht ehrlichgesagt befürchte), werde ich wohl den technisch besseren Weg mit separaten Lowside-Treibern und 10V Gate-Ansteuerung gehen.
Domdom schrieb: > dürftigen Eigenschaften (langsame Schaltflanken, hoher R_DS_ON) Die langsamen Schaltflanken dürften beabsichtigt sein, um die ausgesendete Störstrahlung zu verringern. Bzw. überhaupt erst in den Rahmen des erlaubten zu bewegen. Und der hohe R_ds_on dürfte aus dem gleichen Grund sein, aus dem du keine bessere MOSFET-Alternative gefunden hast. Niedriger R_ds_on bei geringer Gatespannung und hohe Spannungsfestigkeit sind Zielkonflikte. Last not least zahlt für den schlechteren Wirkungsgrad (höhere Abwärme) ja nicht der Hersteller, sondern der Kunde.
Hier noch ein MOSFET, der mit guten Daten aufwartet: http://www.ti.com/general/docs/lit/getliterature.tsp?genericPartNumber=csd17312q5&fileType=pdf Vds = 30V Rdson = 1,8 mOhm @Vgs = 3V Auch bemerkenswert: Qg = 20nC @Vgs=3,3V Kommt mit minimaler Treiberleistung aus. Was wahrscheinlich nicht schmeckt: Die Gehäuseform. Evtl. Adapterplatine machen.
Angehängte Dateien:
Domdom schrieb: > werde ich wohl den technisch besseren Weg mit separaten Lowside-Treibern > und 10V Gate-Ansteuerung gehen. Ein zusaetzlicher Transistor genuegt, wenn invertiertes ansteuern fuer Dich ok ist. Bernd K. schrieb: > Was wahrscheinlich nicht schmeckt: Die Gehäuseform. Daran wird man sich gewoehnen muessen. ;-)
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