Schalten von 5V/10A über GPIO mit MOSFET?

  • Hallo liebes Forum,


    ich möchte über einen GPIO-Pin eine LED Kette ein/ausschalten.
    Die LED Kette benötigt 5 V und zieht maximal 10 A.


    Als einfachste Lösung kommt mir ein Transistor in den Sinn. Wegen des hohen Stroms, ein MOSFET. Ich schließe das Gate des Transistors an einen Pin. Bei einem HIGH Signal am Pin, also bei 3,3V, soll die Drain-Source Verbindung öffnen, bei einem LOW Signal liegt dann keine Spannung an und der Transistor soll sperren.


    Worauf muss ich nun im Datenblatt bei der Transistorwahl achten? Ich hätte beispielsweise den BUZ11 gefunden, dort ist eine Gate-Source-Spannung von 2-4 V angegeben. Schaue ich richtig?


    http://www.produktinfo.conrad.…da-01-en-BUZ11_MOSFET.pdf


    Geschaltet werden können Ströme bis 30A und Spannungen bis 50 V, das ist etwas überdimensioniert, aber egal, kostet ja nur ein paar Cent.


    Könnte ich diesen MOSFET benutzen?


    Weitere Fragen:
    1. MOSFETS sind spannungssgesteuert, richtig? Wozu dann in vielen Schaltungen der Widerstand vor dem Gate? Kann ein Strom in den Pi zurückfließen und diesen beschädigen? Wir groß wählt man den Widerstand üblicherweise in Bezug auf die GPIO Pins des Pi?
    2. Am Transistor bzw. der Drain-Source Verbindung fällt ja auch nochmal etwas Spannung ab, die mir an der LED Kette dann fehlt, oder? Wie "umgehe" ich das?


    Ich bedanke mich ganz herzlichen im Vorraus für eure Hilfe :)


    Viele Grüße,
    Schatten

    Edited once, last by Schatten ().


  • das sollen die MOS FET Fans beantworten, nur soviel ich wüsste nicht warum bipolare nicht geeignet sein sollen, es gibt Darlington dund bei 3,3V vom PI kann ich locker noch eine Darlingtonstufe vorschalten
    http://www.conrad.de/ce/de/pro…A-Emitter-Sperrspannung-U


    also 2x den MJE3055 wäre mindestens ! 100-fache Verstärkung OK bei 10A etwas dünne gibt 100mA max an der Basis


    OK bleiben wir beim FET


    Anschluß
    http://www.mikrocontroller.net/attachment/55642/irlz34n.PNG


    Gatekapazität knapp 1nF
    PI Strom max 3,3mA
    Vorwiderstand R4 1k Ohm wegen 3,3mA und 3,3V


    Umladung vom Gate dann in T=R x C = 1kOhm * 1nF = 1µs sollte schnell genug sein


    BUZ11 ähnlich


    EDIT: einen bipolaren gefunden
    MJ11012, MJ11016


    HFE 3000 mindestens bei IC 10A ergibt 3,3mA an der Basis das kann der PI doch, nur bei der Spannung bin ich unsicher, die Theorie sagt 1,5V das Datenblatt sagt Vbe sat 2,2V passt auch noch zum PI
    http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/MJ11012-D.PDF


    DerVorwiderstand berechnet sich also zu 3,3V (PI) - 2,5V (UBEsat) = 0,8V / 3,3 mA = 240 Ohm

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
    Energiesparen:
    Das Gehirn kann in Standby gehen. Abschalten spart aber noch mehr Energie, was immer mehr nutzen. Dieter Nuhr
    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

    Edited once, last by jar ().

  • Super, dankeschön schonmal soweit.


    Verstehe aber nicht, wieso die Verstärkung hFE wichtig ist, wenn ich den Transistor als Schalter verwenden möchte?


    Ich werd dann zum BUZ11 und 1kOhm greifen. Hast mir sehr geholfen! :)

    Edited once, last by Schatten ().


  • Verstehe aber nicht, wieso die Verstärkung hFE wichtig ist, wenn ich den Transistor als Schalter verwenden möchte?


    du musst ja mindestens schon den Strom für einfache Verstärkung durchlassen, OK für Sättigung mindestens den 3-fachen Strom und Hfe ist nun mal die Stromverstärkung oder ß je nachdem was im Datenblatt angegeben wird, nicht immer findet man in den Datenblättern was man sucht, aber man sollte dann abschätzen können was benötigt wird undw as mache ich wenn ich es nicht weiss ?


    Ob der als Schalter oder sonst wie bernutzt wird weiss der Datenblattersteller ja nicht.

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  • Okay, wahrscheinlich habe ich ein falsches Modell von Transistoren in meinem Kopf ;)


    Noch eine andere Frage: Wenn ich jetzt den BUZ11 oder den IRLZ34 hernehme und wie oben aufgezeichnet verwende, nimmt er mir ja etwas von meiner Spannung weg (Rdson etwa 0,05 Ohm * 10A = 0,5 V). Kommt so 'ne LED-Kette mit 4,5V auch noch klar? Oder muss ich dann das Netzteil auf 5,5V einstellen (und - da ich den Pi auch darüber betreiben möchte - einen Widerstand wählen, sodass vor dem Pi die 0,5V auch wieder abfallen?)?


  • ...BUZ11 oder den IRLZ34 hernehme ...nimmt er mir ja etwas von meiner Spannung weg (Rdson etwa 0,05 Ohm * 10A = 0,5 V). Kommt so 'ne LED-Kette mit 4,5V auch noch klar?


    das musst du die LED Kette fragen, nicht mich, sie sollte ! klarkommen, denn 0,5V sind *-10% damit sollte sie leben können, alternativ kann man



    Oder muss ich dann das Netzteil auf 5,5V


    nimm 5,2V , damit kommt der PI klar nur sollte die Spannung bei kein LED Strom nicht über 5,2V steigen, also einstellen ohne Last ohne Strom für LED und PI auf 5,2V !



    und - da ich den Pi auch darüber betreiben möchte - einen Widerstand wählen, sodass vor dem Pi die 0,5V auch wieder abfallen?)?


    vergiss das mit dem Widerstand

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  • wenn du wirklich auf 5,5V gehen musst dann eine Diode 1N 4004 oder 1N 4007 o.ä. für 0,7A in die PI +Zuleitung die die 0,5V wieder klaut nahezu unabhängig vom Strom

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  • wie warm wird denn der buz11 in diesem szenario? ich überlege, ob ich 12v niederspannungs-halogenlampen damit steuere.. denen ist es ja egal, wenn sie gleichspannung bekommen..