Welchen widerstand für mosfet bei schaltung von 12v leds mit ESP8266?
Hallo!
ich bin dabei eine lampe zu bauen. Darin befinden sich 12v LED-strips. Diese werden über einen ESP8266(3.3v) mit der Tasmota fw angesteuert. Also PWM gedimmt.
dazwischen ist ein 80NF03L-04 mosfet
prinzipell funktioniert alles nur wird der Transistor ziemlich warm, obwohl dieser 80A schalten könnte und die Leds bei vollem licht nicht einmal 10A saugen.
ich habe jetzt gelesen dass ein Basiswiderstand eingebaut werden muss da eine zu hohe Spannung ein innenwiederstand am mosfet entsteht und dieser dadurch heiß wird.
ich finde aber keine hilfe in den Datenblättern was den basiswiederstand angeht.
würde mich über tips freuen! :)
4 Antworten
naja, beim basteln sollte man schon einiges grundsätzlich verstanden haben.
Ein Mosfet ist ein per Spannung steuerbarer Transistor, der auf seiner Schaltstrecke extrem niederohmig werden kann. Wenn die Ansteuerung passt. ;-)
Da du von Datenblättern sprichst, solltest du die auch verstehen können. In keinem dieser Datenblätter ist direkt angegeben welche "Kühlleistung" voraus gesetzt wird.
Die am Transistor wirkende Wärmeleistung ist per Strom durch ihn und seine Spannung an Drain zu Source zu ermitteln. Angenommen, es fließt ein Strom von 2 A durch den Mosfet und du kannst 0,5 V zwischen Drain und Source messen, dann hat der Mosfet welche Leistung zu verarbeiten, und wie hoch wird da wohl sein sinngemäßer Innenwiderstand sein?
Wenn sein bester innenwiderstand auf 0,006 Ohm sinken könnte, wie weit bist du dann mit der Ansteuerung von diesem Ideal entfernt? Was ist zu tun, damit der Mosfet idealer leitend werden kann?
Kommen wir nun zu einem möglichen Widerstand. Da gibt es zwei Möglichkeiten. Wenn Mosfet im Impulsbetrieb arbeitet, müsste seine Gate-Source Kapazität ständig gut umgeladen werden. Dazu wäre dann ein Widerstand nötig, der den sinngemäßen internen Kondensator entladen kann, wenn kein Ansteuersignal anliegt. Ansonsten kann es einen Strom begrenzenden Widerstand im Hauptkreis geben, damit der Strom nicht größer werden kann als unbedingt nötig.
Von welcher Art Widerstand in deinem Fall die Rede sein soll, erschließt sich mir noch nicht. Selbst wenn der Mosfet 80 A schaffen kann, kann er das immer nur bei entsprechend guter Kühlung! Davon steht in den Datenblättern nicht viel drin, trotzdem ist das zu bedenken und zu berücksichtigen.
betrachte zum einen den MOS FED nicht sprich gehe davon aus dass dieser kurzgeschlossen ist. Dann brauchst du einen Widerstand der bei gegebener Versorgungsspannung den Strom so begrenzt dass durch deine LED nur 10 A fließen.
Wenn du diesen Widerstand berechnet und eingesetzt hast solltest du beachten,
dass auch ein 80 A MOS FED Transistor zu heiß wird sprich höchstens 2 A verträgt wenn er nicht ausreichend gekühlt wird.
Deshalb sollte er auf großem Kühlkörper mit Wärmeleitpaste montiert werden und
der Kühlkörper ggf noch mit Lüfter gekühlt werden
Aus deiner Beschreibung kannman nicht viele Details rauslesen...
Mit welcher Frequenz betreibst du das PWM?
Wenn nicht genügend Strom in das Gate fließen kann, schaltest du nicht schnell und der FET ist zu lange im Übergangsbereich zwischen sehr hochohmig und sehr niederohmig. Das ist u.A. ein Grund, warum MOSFETs zu warm werden.
Abgesehen davon: Bei Uds=0.1V und Id=10A hast du immer noch 1W. Auch die wollen abgeführt werden - klar dass du einen Kühlkörper brauchst.
Kurz: Du Schaltest über den Mosfet eine Last. Egal ob dieser 80A Schalten kann oder nicht muss dieser Leistungstransistor gekühlt werden besorge dir einen Kühlkörper mit Wärmeleitpaste und schraube diesen auf den Transistor, dann kann dieser auch mehr Leistung ab. Die 80A heißt dann nur, dass der Transistor maximal 80A durchschalten kann wenn dieser ausreichend gekühlt wird.
Das er warm wird hat weniger etwas mit dem Widerstand an sich zu tun sondern nur indirekt. Mehr hat das etwas mit der Stromdichte zu tun. Du kannst ja auch durch ein normales Kabel nicht beliebig viel Strom fließen lassen auch wenn du die Spannung kleiner machst. Irgendwann ist die Stromdichte einfach zu groß.
ein kühlkörper is natürlich drauf
ist eine betriebstemperatur von 72°C in ordnung?