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Ich habe bisher noch nie mit MOSFETs gearbeitet, ich nutze immer bipolare Transistoren, meistens jedoch Darlington (BC516 und BC517) und nun habe ich vor diese duch MOSFETs in einer Schaltung zu ersetzen.

Die Schaltung und ihr Einsatz sieht grob folgendermaßen aus:

Ich betreibe einen PIC (16F876) mit 6 1,2V Akkus über einen Spannungsregler (7805).

Nun habe ich vor diese Akkus zu laden, wozu ein MOSFET das Ein- und Ausschalten des Ladestroms direkt zu den Akkus durchführen soll. Die Spannung die der MOSFET schalten sollte liegt bei max. 15V.
Einen zweiten MOSFET will ich dazu nutzen die Spannung, die von den Akkus weg geht, an- und abzuschalten.


Das Problem mit den im Moment verwendeten Transistoren ist der für mich zu hohe Spannungsabfall (0.7V). Da MOSFETs anscheinend einen geringeren Spannungsabfall haben sollen, wären sie natürlich für mich besser (Wieviel fällt denn an MOSFETs ab? Ich konnte nirgends etwas dazu finden) Zudem kommt hinzu, dass sie nicht über den Strom angesteuert werden, was meiner Meinung nach für mich keine Nachteil bringt.

Einziger Nachteil für mich ist eben, dass sie empfindlicher sind, aber das sollte machbar sein.


Nun die Frage an euch. Welche MOSFETs könnt ihr mir empfehlen? Muss ich irgendetwas beachten, wenn ich mit 5V (PIC Spannung) 7,2V bis 15V schalten will?
Die Ströme, die der MOSFET aushalten sollte liegen bei 500mA.
(Ladestrom wird bei 200-300mA liegen, Entladestrom bei ca. 200mA)


Im Artikel "Lowpower-MOSFET-Minikurs" wird der "MOSFET BS170" angesprochen, der schonmal, vom Datenblatt her recht vernünftig für meine Bedürfnisse ausschaut.
Aber bevor ich irgendeinen kaufe oder mich durch tausende Datenblätter wälze, dachte ich mir, dass ihr hier vielleicht ein paar empfehlen könnt und mir dazu ein paar Hinweise geben könnt.
Habe nämlich vor mir morgen beim blauen C ein paar zu kaufen.

Danke für eure Hilfe.

Gruß
Frank

» Ich habe bisher noch nie mit MOSFETs gearbeitet, ich nutze immer bipolare
» Transistoren, meistens jedoch Darlington (BC516 und BC517) und nun habe
» ich vor diese duch MOSFETs in einer Schaltung zu ersetzen.

MOSFETs brauchen zur vollen Durchssteuerung eine hohere Gate-Source-Spannung, je nach Typ bis zu 10 V. Bei einem Darlington sind es stets 2 mal die Basis-Emitter-Schwellenspannung von etwa 1.4 V. Gesteuert wird mit dem Basisstrom.

» Das Problem mit den im Moment verwendeten Transistoren ist der für mich zu
» hohe Spannungsabfall (0.7V). Da MOSFETs anscheinend einen geringeren
» Spannungsabfall haben sollen, wären sie natürlich für mich besser

Darlingtons koennen immer nur eine minimale Kollektor-Emitter-Saettigungsspanng haben die mindestens so gross ist wie eine Basis-Emitter-Schwellenspannung. 0.7 V ist also die untere Grenze.

Der MOSFET hat im eingeschalteten ducrhgesteuerten Zustand einen Drain-Source-Widerstand (R_DS-on). Die Drain-Source-Spannung richtet sich nach dem Drainstrom. Du musst also Datenblatt konsultieren.

» Einziger Nachteil für mich ist eben, dass sie empfindlicher sind, aber das
» sollte machbar sein.

Sie haben einen extrem hohen Eingangswiderstand zwischen Gate und Source, solange sie nicht eingebaut sind. Ist das Gate erstemal beschaltet, ist das Problem entschaerft.

» Nun die Frage an euch. Welche MOSFETs könnt ihr mir empfehlen? Muss ich
» irgendetwas beachten, wenn ich mit 5V (PIC Spannung) 7,2V bis 15V schalten
» will?
» Die Ströme, die der MOSFET aushalten sollte liegen bei 500mA.
» (Ladestrom wird bei 200-300mA liegen, Entladestrom bei ca. 200mA)

» Im Artikel "Lowpower-MOSFET-Minikurs" wird der "MOSFET BS170"
» angesprochen, der schonmal, vom Datenblatt her recht vernünftig für meine
» Bedürfnisse ausschaut.

Denke ich auch, aber damit ersetzt Du nur den NPN-Darlington, weil es ist ein N-Kanal-MOSFET.

Einen passenden P-Kanal-MOSFET weiss ich jetzt auch grad nicht.

» Aber bevor ich irgendeinen kaufe oder mich durch tausende Datenblätter
» wälze, dachte ich mir, dass ihr hier vielleicht ein paar empfehlen könnt
» und mir dazu ein paar Hinweise geben könnt.

Ich habe Dir ein paar Tips gegeben, womit Du etwas anfangen kannst.

Gruss
Thomas
--
Mein ELKO-Buch ueber Opamp und Instrumentation-Amplifier:
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/index.htm#my_literatur
http://www.elektronik-kompendium.de/shop/buecher/operationsverstaerker-und-instrumentationsverstaerker
(Instrumentations-Verstaerker = echter Differenzverstaerker)

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

Danke für deine Antworten.
Nach längerer Suche bin ich auch auf das leidige und für mich schier unrealisierbare Problem der 10V Ansteuerung gekommen.
Glücklicherweise gibt es aber auch TTL fähige MOSFETs, unglücklicherweise findet man sie kaum, sind nicht weit verbreitet und nur in NPN Form verfügbar.

Ich habe zwar dann einen "vernünftigen" TTL fähigen NPN MOSFET gefunden, IRLD024 (Logic Level Gate-Driven, genau das was ich suchte), zwar in einem für mich falschen Gehäuse, aber wenigstens einmal TTL fähig, blaues C hatte den auch im Internet verfügbar, also dachte ich mir, nehm ich den mir bei denen im Laden in Stuttgart mit.
Leider haben die ihn aber nicht auf Lager sondern müssen ihn extra bestellen (naja dafür muss ich dann nicht die überteuerten Preise bezahlen), also hab ich jetzt leider nur 3 BS170 mitgenommen (einfach mal so zum rumspielen und Erfahrung mit MOSFETs sammeln)

Naja, jetzt heißt es erst einmal ein bisschen mit dem "falschen" MOSFET rumspielen und überlegen ob es sich lohnt einen 5V MOSFET zu bestellen und zu verwenden.
Vielleicht fällt mir auch in der Zwischenzeit eine Lösung ein um ganz auf MOSFETs zu verzichten und die doch mit Transistoren wieder funktioniert

» Glücklicherweise gibt es aber auch TTL fähige MOSFETs, unglücklicherweise
» findet man sie kaum, sind nicht weit verbreitet und nur in NPN Form
» verfügbar.

Man spricht von n-Kanal/p-Kanal, und natürlich gibts auch in p-Kanal Logic-Level, alleine IRF hat vier Dutzend davon im Programm.

» für mich falschen Gehäuse,

Und das richtige wäre?

» und natürlich gibts auch in p-Kanal
» Logic-Level, alleine IRF hat vier Dutzend davon im Programm.
Aha Hab bis jetzt nicht Herstellerspezifisch gesucht sondern mal das verfügbare Angebot bei bspw. Farnell durchgeschaut und da sind mir keine p Kanal LL MOSFETs untergekommen, kann aber sein, dass ich die übersehen hab

» » für mich falschen Gehäuse,
»
» Und das richtige wäre?
TO-92

» TO-92

Oh weh, das schränkt die Auswahl natürlich enorm ein: BS250, hat aber bei -4,5V Gatespannung noch 10 Ohm.

Weshalb kommt denn ein anderes Gehäuse nicht in Frage?

» » TO-92
»
» Oh weh, das schränkt die Auswahl natürlich enorm ein: BS250, hat aber bei
» -4,5V Gatespannung noch 10 Ohm.
»
» Weshalb kommt denn ein anderes Gehäuse nicht in Frage?

Naja, ein anderes Gehäuse ist schon möglich solange es noch einigermaßen gut von Hand mit einem normalen Lötkolben (also nicht Heißluft ) lötbar ist.
TO-92 daher, weil ich es in eine fertig geätzte Schaltung löten will, anstatt des Transistors, den ich eben im TO-92 Gehäuse genutzt habe.
Hat der Mosfet eine andere Bauform muss er eben "schwebend" angebracht werden Sollte auch machbar sein, aber wenn es vermeidbar ist.
SMD sollte es auf jeden Fall nicht sein da ich mit SMD noch nie gearbeitet habe und zudem ist es ein bisschen schwieriger einfache Testschaltungen aufzubauen. (Müsste man extra Pins anlöten)

Das wichtigste ist wohl, dass er mit 5V ansteuerbar ist, dann dass er 300-500mA verkraftet, dann, dass er nichts zu exotisches ist, also verfügbar, zumindest bei Bürklin oder Farnell und danach kommt eine passabel von Hand lötbare Bauform. (SMD, weiß nicht so recht, hab noch nie damit gelötet )
So hab ich mir eigentlich die Prioritäten gesetzt


PS: Ich hab mal das Datenblatt zum BS250 angeschaut:
http://www.ortodoxism.ro/datasheets/vishay/70209.pdf
Ich weiß nicht ob ich die Kennlinien richtig deute, aber für mich schaut es aus in Kennlinie "On-Resistance vs. Drain Current" auf Seite 3, dass er mir bei 4.5V ca. 100mA liefern kann und dann um die 8 Ohm hat. Bei 5V schaut's zwar schon besser aus, aber der Strom sollte dann nicht über 200mA gehen.
Oder habe ich da etwas falsch rein interpretiert.

PPS: Wüsstest du eine gute Übersicht über gebräuchliche MOSFETs oder hast du einfach ein Grundwissen über ein paar MOSFETs und schaust dann alle Datenblätter jeweils einzeln bei den einzelnen Herstellern durch?

» Danke für deine Antworten.
» Nach längerer Suche bin ich auch auf das leidige und für mich schier
» unrealisierbare Problem der 10V Ansteuerung gekommen.
» Glücklicherweise gibt es aber auch TTL fähige MOSFETs, unglücklicherweise
» findet man sie kaum, sind nicht weit verbreitet und nur in NPN Form
» verfügbar.

Genau so ist es und darum thematisierte ich diese Logic-Level-MOSFETs gar nicht. Es kann gar keine P-Kanal-Logic-Level-MOSFETs geben, weil man diese FETs nur mit negativer Gatespannung (natuerlich auch bezogen auf die positive Betriebsspannung) ansteuern kann.

Uebrigens ein FET ist nie in NPN, es immer ein N-Kanal.

» Ich habe zwar dann einen "vernünftigen" TTL fähigen NPN MOSFET gefunden,
» IRLD024 (Logic Level Gate-Driven, genau das was ich suchte), zwar in einem
» für mich falschen Gehäuse,

Weiss ich...

» aber wenigstens einmal TTL fähig, blaues C hatte
» den auch im Internet verfügbar, also dachte ich mir, nehm ich den mir bei
» denen im Laden in Stuttgart mit.
» Leider haben die ihn aber nicht auf Lager sondern müssen ihn extra
» bestellen (naja dafür muss ich dann nicht die überteuerten Preise
» bezahlen), also hab ich jetzt leider nur 3 BS170 mitgenommen (einfach mal
» so zum rumspielen und Erfahrung mit MOSFETs sammeln)

Gute Idee. Uebrlege Dir doch, ob es sich nicht vielleicht lohnt fuer die Gateanstaeuerung eine zusaetzliche positiv hoehere Betriebsspannung einzusetzen. Die Leistung ist ja nur gering und so eignet sich ein kleiner Aufwaertswandler, den man leicht auch selbst realisieren kann. Hier etwas Info:

"Positive Zusatzspannung mit dem LMC555"
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/vadd1.htm

Auf diese Weise musst Du Dir keine Exoten-ICs kaufen, was fuer das spaetere Ersetzen, falls was kaputt geht, mehr Sicherheit gibt.

» Naja, jetzt heißt es erst einmal ein bisschen mit dem "falschen" MOSFET
» rumspielen und überlegen ob es sich lohnt einen 5V MOSFET zu bestellen und
» zu verwenden.
» Vielleicht fällt mir auch in der Zwischenzeit eine Lösung ein um ganz auf
» MOSFETs zu verzichten und die doch mit Transistoren wieder funktioniert
»

Was spricht denn eigentlich gegen die Darlingtonloesung?
Bipolare Transistoren sind etwa keineswegs OT.

Gruss
Thomas
--
Mein ELKO-Buch ueber Opamp und Instrumentation-Amplifier:
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/index.htm#my_literatur
http://www.elektronik-kompendium.de/shop/buecher/operationsverstaerker-und-instrumentationsverstaerker
(Instrumentations-Verstaerker = echter Differenzverstaerker)

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

» Was spricht denn eigentlich gegen die Darlingtonloesung?
» Bipolare Transistoren sind etwa keineswegs OT.

Dann aber bitte nur diesen:
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/kdarl1.htm
weil sonst der Spannungsabfall im Lastkreis zu gross wird.
Gruss
Harald

» SMD sollte es auf jeden Fall nicht sein da ich mit SMD noch nie gearbeitet
» habe und zudem ist es ein bisschen schwieriger einfache Testschaltungen
» aufzubauen. (Müsste man extra Pins anlöten)

In den Apfel wirst du beissen müssen.


» PS: Ich hab mal das Datenblatt zum BS250 angeschaut:
[...]
» Oder habe ich da etwas falsch rein interpretiert.

Nö.


» Datenblätter jeweils einzeln bei den einzelnen Herstellern durch?

Parametrische Suche bei den Herstellern nutzen.