IRF3205 Mosfet für DUE (3.3V)

Vielleicht kann mir hier jemand helfen:
Ich habe von meinem Ramps-FD Board ein paar Mosfets (IRF3205) entlötet.

Mit diesen möchte ich mein SMART_RAMPS Board um zwei steuerbare Fans (24V) erweitern.
Anschließen werde ich sie an Pin D11 und D6.

Wäre alles kein Problem mit 5V Board-Spannung und es hat auch funktioniert mit dieser Beschaltung (Thanks Thomas Sanladerer) und einer 5V Gate Spannung:


Wären da nicht die 3.3V, mit denen der DUE arbeitet. Leider werden die Servo-Pins nicht level-geshiftet und sind somit auch 3.3V. Die Lüfter drehen damit nur ganz schwach an.

Kann mir jemand sagen, wie ich es hinkriege, dass ich mit diesen (3.3V-)Gegebenheiten meine Mosfets voll durchschalten kann? Irgendwie muss es ja gehen, immerhin funktionierts ja auf dem RAMPS-FD Board, oder?

Danke

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 19.03.18 20:14.

hmm, Könnte daran liegen dass der IRF3205 eine VGS(th) von 2V benötigt um erstmal anzufangen zu leiten - der ist halt besser für 5V Logic Schaltungen ausgelegt.
der IRL2203N z.B. würde da bestimmt besser funktionieren bei nur 3.3V Gate-Source Spannung.

Oder einfach mal schauen was du sonst noch so gelötet bekommst, was eine möglichst geringe VGS(th) oder UGS(th) hat...weil die meisten ultra low logic level Mosfets sind SMDs.

Hast du die schaltung genauso aufgebaut wie da oben? also auch mit dem 10k Widerstand zw. Gate und Source? Ich würde denn mal auf 50k erhöhen, und den Gate-Vorwiderstand ganz rauslassen. Was du auch probieren kannst ist den Gate-Source Widerstand ebenfalls ganz wegzulassen, weil kann gut sein dass das RAMPS board seinen Logic Ausgang selber auf 0V runterziehen kann wenn kein Signal mehr rauskommen soll - müsstest du halt testen bzw. messen.

Hey, danke für deine Antwort!

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AssassinWarlord
Was du auch probieren kannst ist den Gate-Source Widerstand ebenfalls ganz wegzulassen, weil kann gut sein dass das RAMPS board seinen Logic Ausgang selber auf 0V runterziehen kann wenn kein Signal mehr rauskommen soll - müsstest du halt testen bzw. messen.

Den Gate-Source Widerstand ganz wegzulassen, habe ich schon versucht. Dann funktioniert die Schaltung zwar, wenn der DUE-Pin aber nicht explizit auf Low-Pegel steht, ist das Mosfet immer durchgeschalten.

Quote
AssassinWarlord
Ich würde denn mal auf 50k erhöhen, und den Gate-Vorwiderstand ganz rauslassen.

Das werde ich heute Abend mal versuchen.

Weißt du eigentlich, wie das am Ramps-FD Board gelöst wird? Ich hab mir die Schaltpläne angeschaut, kenn mich aber zu wenig aus...

Danke nochmal.

lg

3-mal bearbeitet. Zuletzt am 20.03.18 12:02.

Ich selber kenne das RAMPS board leider garnicht, aber wenn du einen schaltplan für mich hast, könnte ich mal drüber schauen.
Bin selber erst neu hier und in der ganzen 3D Druck technik, aber habe schon nen recht gutes wissen was Schaltungselektronik angeht (kann auch FinePitch SMD bauteile Löten )

Entweder mit richtigen Low Logic level Mosfets, oder was ich eher glaube mit einem Mosfet Treiber, also entweder mit einr Transistor-Gegentaktstufe, oder halt ganz einfach mit nem PNP Transistor der halt die N Mosfets steuert und man das Gate simpel mit nem Widerstand auf Masse zieht wenn er nicht mehr leiten soll. Weil für diese niedrigen Schaltfrequenzen stört es nicht, wenn der Fet mal für ein paar ms im "halbleitenedem" zustand ist...das bissl was der da in dem Moment an Wärme umsetzt geht unter.

Bei Schaltnetzteilen (z.B. nen 2KW Step-Up wandler) arbeitet man fast immer mit gegentaktstufen, um da eben die Verluste möglichst gering zu halten...da schalten die dinger aber im meistens mit um die 28Khz (also 28.000 mal ein UND aus in einer Sekunde, und das ist noch langsam )

2-mal bearbeitet. Zuletzt am 20.03.18 16:54.

Ich hab noch ein paar BD239 Transistoren hier liegen gehabt.
Hab nun einfach 440Ohm Widerstand an Base gemacht und Emitter und Collector mit den Fans verbunden... und es läuft perfekt. Wird auch nicht warm oder so...

Könntest du mir vielleicht bestätigen, ob das eh in Ordnung ist? Nicht, dass ich was abfackel oder so...

Edit: OK, leider funktioniert das wirklich nur mit kleinen Lasten wie den FAN (100mA).
Bei der LED Beleuchtung, die ca. 1.5 A verbläst, wird das Dingens in kürzester Zeit brennheiß (und trotzdem gehen nur 0,9A drüber...)

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 20.03.18 20:05.

hmm, Mit Transistoren geht das natürlich auch - aber nicht mit jedem dein kleiner BD239 hat im besten falle eine Stromverstärkung von 40, bei Starker last sinkt diese natürlich, da hast du am ende nur noch faktor 15-10.
Dann musst du aber auch den basiswiderstand dazu berechnen, damit der eben genug strom schalten kann. Ich denke mal, der Schaltausgang von RAMPS schafft nur um die 40mA (einfacher Logik-Ausgang) braucht man schon einen, der nen Verstärkungsfaktor >100 hat.

Ich selber arbeite nur ungern mit Transistoren, bzw. versuche mit diesen keine Lasten zu schalten, da du IMMER mindestens 0.7V Spannungsabfall hast, und je nachdem wieviel Strom da durchgeht, kann so nen Transistor auch mal ganz schön heiß werden. Nen Mosfet schaltet wie ein Schalter wenn mans so will, da hat man sogut wie keine Verluste bei den gescheiten FETs.
Daher die Treiberstufe für den Mosfet...also das der Transistor eine höhere spannung schaltet, um damit einen Mosfet voll durchzusteuern - das geht eigentlich am besten

Hey AssassinWarlord, danke, dass du dich meiner so geduldig annimmst!

Dann wird das wohl auch nix mit dem BD239.

Ich hätte auch noch einige C549C, BC239B, BC238B oder BD370B-16 hier. Kann man da vielleicht in Kombination mit den IRF3205 etwas machen um die Schaltung funktionsfähig zu machen?

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 21.03.18 18:45.

Sicher, du könnterst mit einem Transistor 5V Schalten die dann den Mosfet durchschalten.

Aber können die 3.3V die kleinen Transistoren schalten? Und wie müssten die diversen Widerstände berechnet werden?
Danke.

Naja, mit einem Transistor geht das nicht so einfach...
würde man mit einem NPN Transistor einen N Mosfet schalten - ist der ganze spaß invertiert...man könnte aber mit einem NPN Transistor, der wiederum einen PNP ansteuert. der dann den N-Mosfet ansteuern was bauen..

aber viel besser ist es, wenn du einen Optokoppler her nimmst. die Dinger findet man in jedem PC Netzteil oder in den meisten anderen einfachen Schaltnetzteilen (defekter LCD Monitor, oder nen Steckernetzteil)...da sind meistens die 817er Optokoppler drauf.

Hat den vorteil - du trennst den ausgang des RAMPS Boards galvanisch...also wenn auf der "Hochstromseite" mal was dummes passiert und nen kurzschluss dir den FET zerballert, es dir keine spannungsspitze in das Board reihaut und dir so den ausgang zerstört

schau mal bitte, ob du da noch was hast

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 22.03.18 16:02.

Ich hätte nen Cosmo K1010 B hier: Datasheet
Würde es mit dem funktionieren und wenn ja wie?

joar...geht, z.B. so:


habs mal auf die schnelle so gezeichnet wenn das ok ist...habs jetzt mal nicht weiter berechnet, aber mit den gegebenen Spannungen sollte das so locker laufen. man kann auch die 6.8k Widerstände etwas größer machen, so 10K oder sowas...Hauptsache die sind gleich. weiß halt nicht wie schnell du das an oder ausschaltest pro Sekunde aber denke mal nicht sehr oft...daher würden es auch deutlich größere Widerstände tun...hält die verluste an den Widerständen geringer

5-mal bearbeitet. Zuletzt am 24.03.18 08:26.

Danke für deine Mühe!

Leider hab ich mit dieser Schaltung meine beiden 24V 5015er Fans geschrottet. Keine Ahnung wie... die zucken nur noch, wenn ich sie anschließe.
Deshalb hab ich mal ne Frustpause eingelegt und mir jetzt kurzerhand die IRL2203N bestellt. (Und natürlich neue Fans...)

Sind zwar noch nicht da, aber hast du einen Tipp wie ich die Widerstände dimensionieren müsste, damit es gut funktioniert damit?

verpolt angeschlossen? wie kann man sonst 24V lüfter schrotten wenn man nur 24V als spannungsquelle hat? *confused*

hast du nicht eventuell eine 24v glühbirne, oder zwei 12V Birnen die du in reihe schalten kannst, um dann erstmeinmal mit nem multimeter die spannungen zu überprüfen?
Man könnte die schaltung noch etwas modifizieren, um den Mosfet besser zu schützen...aber eigentlich nicht nötig.
Die widerstandsgrößen hinter dem optokopple sind nicht weiter kritisch, die bestimmen halt nur einfach ausgedrückt die maximal mögliche schaltfrquenz...also wieviel tausende male die sekunde der Mosfet schalten soll aber willst du die lüfter PWM steuern?

so sähe zumindest die modifizierung aus...die Freilaufdiode paralel zur last schützt den Mosfet falls du Induktive lasten schalten willst (Motoren, Relais,...)
und die Z-Diode schützt das Gate vor einer zu hohen gate spannung, falls die eingangsspannung mal über 40V betragen sollte xD

3-mal bearbeitet. Zuletzt am 04.04.18 14:32.

So, nun sind die IRL2203N Mosfets endlich da.
Ich werde die Schaltung fortan mit meinem 24V LED-Streifen testen, bevor ich die Lüfter dranhänge. Verpolt angeschlossen hab ich ihn nicht, aber ich habe eine Vermutung:
Mir kommt vor der Controller des Motors ist genau dann kaputt geworden, als ich (wsl. weil ich ein bisschen gezittert habe) mehrmals hintereinander in kurzen Abständen die 3.3V an den Optokoppler angeschlossen habe.

Naja egal, ich möchte es jetzt mit den IRL2203N machen. Wie muss ich die Widerstände wählen?
Dankeschön.

hmm kann durchaus sein das der lüfter da etwas zu empfindlich darauf reagiert hat auf das "flattern" beim anschließen...warum schließt du das auch an im heißen betrieb? xD Das baut man doch vorher sauber zsammen und wenns fertig ist - erst dann Strom draufgeben auf die gesammte schaltung xD


den irl2203 kannst du eigentlich schon so direkt anschließen ohne Optokoppler, da er auch schon bei 3V Vgs ausreichend leitent sein sollte für deine anwendungen...
an sonsten kannst du die schaltung so lassen wie in meiner letzten schaltung gezeigt - mit Z-Diode zum Überspannungsschutz am gate.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 07.05.18 12:28.