MOSFET Negative Gate-Source Spannung?
Guten Tag,
Bin nicht so in dem ganzen Thema Mosfet und Elektronik drinnen, aber muss gerade damit herumhantieren und komm nicht weiter.
Habe einen IRF4905 Mosfet auf einem PCB aufgelötet. Ein Mikrocontroller steuert das Gate an, und das Potential liegt derzeit auf GND = 0V. Die Source liegt auf 5V, und ist mit der Eingangsspannung des PCB verbunden. So eigentlich sollte der DRAIN jetzt auf 0V bzw. GND Potential liegen, oder? Nämlich das tut er nicht. Der Drain liegt am gleichen Potential wie die Source.
Möchte nur wissen, wie sich das Verhalten sollte.
Wäre nett wenn mir jemand helfen könnte. lg
Sebastian
1 Antwort
Der IRF4905 ist ein p-Kanal-Mosfet. Richtig ist, dass Source an die Versorgungsspannung gelegt wird und Drain über den Verbraucher zu GND geht. Die Gate-Spannung ist in Differenz zur Source-Spannung zu sehen. Wenn an Gate auch Versorgungsspannung (z.B. 5V) anliegt, ist die Differenz 0 und der Transistor sperrt. Bei 0V hingegen ist die Differenz 5V und der Transistor ist leitend. Von der Seite ist deine Beobachtung schon richtig, deine Annahme falsch... Zumal ohne Verbraucher Drain auch nicht auf GND-Potential liegen kann, sondern frei "schweben" würde. ( Diodenrichtung Drain zu Source aber auch nicht vergessen!)
5V Versorgungsspannung (und Gate-Spannungsdifferenz) ist für den Transistor zwar nicht optimal, sollte aber für 1-2A bedenkenlos gehen, ansonsten bisschen aufs Datenblatt achten.
Ouh... Für 3,3V sind die Transistoren aus dem Video absolut nicht geeignet... Die Schaltung ist eher für 5V-10V gedacht. Üblicherweise werden in einem solchen Fall Transistoren als Treiber davor geschaltet... oder man nimmt gleich geeignete Transistoren.
Du misst bestimmt im unbelasteten Zustand mit einem digitalen Multimeter? Das kann durchaus etwas anzeigen, weil noch ein ganz kleiner Strom fließen kann und solche Multimeter sehr hochohmig sind. Mit einem 10k Ohm Widerstand Richtung GND sollte nichts mehr zu messen sein. Die Gate-Spannung im gesperrten Zustand so viel geringer zu lassen, als die Versorgungsspannung ist kein guter Stil. Das wird hier nur funktionieren, weil die Schwellspannung zwischen 2-4V liegt. Übrigens bei den N-Mos im Video auch... heißt, je nach Exemplar von Transistor, was du in der Hand hast, wird es mit 3,3V funktionieren oder nicht (eher nicht).
Also auch wenn ich passende 3.3V Mosfets bestelle, könnte die Schaltung auch nicht funktionieren? Verstehe das ganze noch nicht, angenommen Gate liegt bei 0V und Source bei 5V, dann ist Vgs -5V und der Transistor schaltet dementsprechend durch, das erkenne ich am Datenblatt an der Kennlinie, doch wie finde ich einen Transistor der für die 3.3V gut geeignet ist? Ja also habe zuerst unbelastet gemessen, und später dann mit Belastung. Im unbelasteten Zustand haben ja die Messungen teilweise vielversprechend gewirkt, doch mit Last tut sich garnix. lg
die n-MOSFETS, wie im Video, also der IRFZ44N sollte ja trotzdem passen, und anstatt den p-Channel kann ich dann den NDP6020P nehmen, oder? Und was wenn die Source-Spannung der P-Channel sich auf 6.7 Volt erhöht. lg
Ich hätte jetzt eher erwartet, dass die P-MOS funktionieren sollen, die N-MOS können nur mit Glück funktionieren. Bei den Vgs=-5V sollte der Transistor ja auch durchschalten, also leitfähig werden... Bei Vgs > -2V sollte der Transistor sperren. Bei 3,3V in Differenz zu 5V hat man nur -1,7V , sodass der Transistor schon sperren sollte. Normalerweise würde man aber einen Treiber nehmen, der dann aus 3,3V quasi 5V macht oder negiert aus 0V 5V. Bei N-MOS musst du welche nehmen, die schon ab 1V bis 2V leitend werden.
Alternativ zu MOSFETs könnte man Bipolartransistoren nehmen... Ich würde mal weitere Quellen zu Rate ziehen, bin selbst nicht ganz so in der Praxis drin. Stichwort: H-Brücke, Transistor als Schalter.
https://www.mikrocontroller.net/articles/Transistor
https://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber
https://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C3%9Cbersicht
ja ein Treiber wäre gut, doch kann das pcb nicht so schnell nochmal drucken, dazu wäre ich auf dem PCB Printer meiner Schule angewiesen, und da komme ich so schnell nicht wieder rein. Ein eigenes PCB auf Lochbretter zu machen, würde auch nicht funktionieren, das wäre viel zu viel.
Wenn das mit den IRF4905 klappen sollte, also mit dem -1.7 Vgs, dann wieso messe ich Vd zu Ground gleich 5V, was der Source Spannung entspricht, obwohl der Gate bei 3.3V liegt. Würde ich die Source Spannung auf 7V erhöhen, dann wird es sowieso eigentlich unmöglich mit dem IRF4905. Im Datenblatt vom irfz44n steht, dass Min. Gate Threshold Voltage bei 2V liegen muss, wenn der MCU also 3.3 am Gate anliegen lässt, passt das doch? oder lg Source ist mit ground (0v) verbunden
ups, Mosfet for 3.3v - IRFZ44N? - Everything ESP8266 hier meint jemand, dass das mit dem IRFZ44N nicht funktioniert, also werde ich den wohl auch ersetzten müssen. Danke jedenfalls, werde mir deine Quellen ansehen. lg
Die genaue Threshold-Voltage ist.vom Herstellunhsprozess abhängig. Im schlechtesten Fall gilt für ein Exemplar der Wert für die maximum Threshold Voltage.
Es handelt sich um einen einfachen Motordriver aus zwei P-Channel Mosfets und zwei N-Channel Mosfets. Eigentlich gleich wie in diesem Video: h-bridge motor driver - YouTube . Auf dem PCB gibt es einen Mikrocontroller der ein PWM Signal losschickt, welches 0-3.3 V hat. Die Versorgungsspannung, welche an Source der beiden IRF4905 anliegt, ist bei 5V geregelt. So, wenn also keine Spannung vom Mikrocontroller von den beiden Ausgängen kommt, dann ist die Vgs -5V und der MOSFET schaltet richtig durch, die Spannung welcher der Verbraucher abgreift ist 0V. (Verbraucher ist kleiner DC Motor, der braucht fast keinen Strom). So dann schaltet der Mikrocontroller einen Ausgang auf 3.3V und der andere bleibt auf 0V. Der 3.3V Ausgang ist mit dem Gate des einen p-channel Mosfets verbunden, mit der 5V Source Spannung ist das dann eine Vgs von 1.7V, was doch dazu führen sollte, dass der Mosfet nicht leitet, oder? Er schaltet bei jedoch nicht ab, also schaltet noch immer praktisch voll durch. Voltage am Source = Voltage am Drain (ca.) also gleich wie wenn keine 3.3V am Gate anliegen. lg