Schaltungsspielereien, Mosfet hinter Empfänger / Logikbaustein zwecks Schalter

void

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Meine nur rudimentären Elektronikkenntnisse verleiten mich herumzubasteln, obwohl ich mich nur schlecht damit auskenne. Daher meine vermutlich sehr blöde Frage zu diesem Setup:

Fertiggebauter RC Panzer (aufgebohrter Henglong Panther) mit Rauchgenerator, der ein bisschen schwach auf der Brust ist, aber über einen Kanal geschaltet werden kann. Als Modellbauer muss man natürlich trotzdem daran herumbasteln! Aus dem Ausgang des Empfängers / Bausteins für den Generator kommen ca. 5V und <1W werden gezogen. Nun möchte ich aus dem 7,2V bzw. jetzt 7,4V LiPo Fahrakku direkt diese Spannung an ein anderes, 7,4V benötigendes Rauchmodul beziehen. Den schaltbaren Kanal mit 5V nur zum Schalten eines Mosfets benutzen, das dann die 7,4V vom Akku auf das Rauchmodul durchschaltet.

Mein Verständnis, mehr oder weniger, ist ja so, dass ich 7,4V (minus) auf Source gebe, den 7,4V Verbraucher auf eben Drain (-) und das Gate mit dem Pluspol des Empängerausgangs 5V verbinde. Zwischen Gate und Source ist ein 10kOhm Pulldownwiderstand verlötet.

Laufe ich nun Gefahr, dass mir die 7,4V aus dem Mosfet "zurück" in den Empfänger / Baustein laufen und diesen Ausgang durchhauen (edit: dürfte eigentlich nicht, das Mosfet hat doch eine Sperrfunktion zwischen G und S)? Kann ich überhaupt so schalten, weil das 5V Plus einen eigenen Kreislauf innerhalb des Bausteines besitzt, der äußere 7,4V Kreislauf eben... außerhalb des Moduls verdrahtet ist? Oder sind die 5V Spannung am Gate immer noch deutlich "positiver" als der an Source verlötete Minuspol?
 

rkopka

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Mein Verständnis, mehr oder weniger, ist ja so, dass ich 7,4V (minus) auf Source gebe, den 7,4V Verbraucher auf eben Drain (-) und das Gate mit dem Pluspol des Empängerausgangs 5V verbinde. Zwischen Gate und Source ist ein 10kOhm Pulldownwiderstand verlötet.

Laufe ich nun Gefahr, dass mir die 7,4V aus dem Mosfet "zurück" in den Empfänger / Baustein laufen und diesen Ausgang durchhauen (edit: dürfte eigentlich nicht, das Mosfet hat doch eine Sperrfunktion zwischen G und S)?
Einfach einen 1K zwischen Gate und Signal schalten. Das ist sowieso üblich. Dann kann zumindest kein höherer Strom fliessen. Sollte aber auch so nichts passieren.

Kann ich überhaupt so schalten, weil das 5V Plus einen eigenen Kreislauf innerhalb des Bausteines besitzt, der äußere 7,4V Kreislauf eben... außerhalb des Moduls verdrahtet ist? Oder sind die 5V Spannung am Gate immer noch deutlich "positiver" als der an Source verlötete Minuspol?
Wenn die beiden Spannungen eine gemeinsame Masse haben, geht es. Ist das 5V Signal auch ein positives Signal, d.h. nicht so wie du es machen willst, ein Schalten gegen Minus ?
Beim MOSFET ist ein Typ anzuraten, der relativ geringe Gatespannung braucht (Logiklevel Typen). Zumindest, wenn der Strom höher werden soll. Oder du nimmst einfach ein Relais. Dann hast du eine Reihe von Sorgen weniger.

RK
 

void

User
Einfach einen 1K zwischen Gate und Signal schalten. Das ist sowieso üblich. Dann kann zumindest kein höherer Strom fliessen. Sollte aber auch so nichts passieren.
Ist das nicht der von mir bereits verwendete 10kOhm Pulldown (damit immer etwas Minus auf dem Gate liegt)?


Wenn die beiden Spannungen eine gemeinsame Masse haben, geht es. Ist das 5V Signal auch ein positives Signal, d.h. nicht so wie du es machen willst, ein Schalten gegen Minus ?
Beim MOSFET ist ein Typ anzuraten, der relativ geringe Gatespannung braucht (Logiklevel Typen). Zumindest, wenn der Strom höher werden soll. Oder du nimmst einfach ein Relais. Dann hast du eine Reihe von Sorgen weniger.
Auf dem Gate sind 5V positiv, auf Signal und Drain 7,4V negativ. Signal liefert per Widerstand negative Spannung auf das Gate, falls die 5V abgeschaltet sind (da ja immer ein definierter Zustand auf dem Gate liegen muss, dachte ich). An ein (Halbleiter-)relais hatte ich in der Tat gar nicht gedacht, in meiner Erinnerung waren die immer noch so mechanisch, "oldschool", klackernd. Gut, passt zu einem alten Panther. Das verwendete Mosfet ist ein IRFZ44 N-LEIST.MOSFET 55V 49A 94W TO220.

Danke soweit!
 

rkopka

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Ist das nicht der von mir bereits verwendete 10kOhm Pulldown (damit immer etwas Minus auf dem Gate liegt)?
Nein. Der sorgt für den Lowpegel. Der andere Widerstand schützt den Ausgang den du zum Steuern benutzt, da beim Schalten der Kondensator des MOSFETs umgeladen werden muß. Ist bei deinem Fall wohl unkritisch. Das wird eher bei höheren Schaltfrequenzen relevant. Ich mach es auch noch aus Gewohnheit mit bipolaren Transistoren und als Schutz, falls der MOSFET durchbrennt.

Auf dem Gate sind 5V positiv, auf Signal und Drain 7,4V negativ. Signal liefert per Widerstand negative Spannung auf das Gate, falls die 5V abgeschaltet sind (da ja immer ein definierter Zustand auf dem Gate liegen muss, dachte ich).
Hier geht aber was durcheinander !? Zum einen hast du wahrscheinlich keine negativen Spannungen, d.h. unterhalb deiner Masse. Was soll Signal sein ? Du hast (wahrscheinlich) auch keine negative Spannung am Gate sondern legst es über den 10K auf Masse, damit der MOSFET sicher abgeschaltet ist, wenn der Eingang keinen definierten Pegel hat. Wenn dein Steuereingang an einem logischen Ausgang hängt, schaltet der auch nach Masse bei 0 und du brauchst den 10K nicht.

An ein (Halbleiter-)relais hatte ich in der Tat gar nicht gedacht, in meiner Erinnerung waren die immer noch so mechanisch, "oldschool", klackernd. Gut, passt zu einem alten Panther. Das verwendete Mosfet ist ein IRFZ44 N-LEIST.MOSFET 55V 49A 94W TO220.
Was hast du gegen mechanische Relais ? Wenn du nur selten ein oder ausschaltest, ist das doch egal. Du hast prinzipbedingt eine galvanische Trennung und keine Probleme mit der Polung.

RK
 

void

User
Was hast du gegen mechanische Relais ? Wenn du nur selten ein oder ausschaltest, ist das doch egal. Du hast prinzipbedingt eine galvanische Trennung und keine Probleme mit der Polung.
Ja, ich sollte wohl besser mechanische nehmen.. ich habe mir jetzt aber bereits einen

Halbleiter-Relais G3MB-202P 240V~/2A~ SSR Zero Crossing Circuit 5V 12V 24V

gekauft. Und auch den verstehe ich nicht. Er hat vier Anschlüsse, und ich verstehe ihn so, dass zwei, also Nr. 4 und Nr. 3 (plus / minus @5V) zum Schalten und die beiden anderen Nr. 1 und Nr. 2 zum Durchlassen des Stromes benutzt werden, so auch die Symbolik auf dem Bauteil.

Also schließe ich an den Schaltanschluss den Ausgang des Bausteines mit 5V Spannung bei ON und 0V Spannung bei OFF an, so dass er dann jeweils die anderen beiden Anschlüsse durchschaltet.
s-l1600.jpg
Jetzt gebe ich Strom auf das System, also an 1+2 jeweil den Minuspol Akku und Minuspol Verbraucher. Strom fließt nicht, sehr gut. Gebe ich jetzt 5V auf 3+4, dann schaltet er AN, auch gut. Jetzt nehme ich die 5V Spannung weg, der Strom fließt aber weiterhin durch 3+4, vielleicht weil noch 100mV auf 1+2 liegen? Ziehe also den Stecker ab, somit ist wirklich 0V auf 1+2.
Dennoch fließt weiter Strom durch 3+4!
Erst wenn ich die Spannung 3+4 wegnehme, stoppt das System, klemme wieder an, bleibt aus, bis ich wieder Spannung auf 1+2 gebe.

Er schaltet einfach nicht ab. Ich verstehe es nicht mehr. Anscheinend reicht mein Wissen in keiner Weise für Halbleiter...

Jetzt schaue ich mir mechanische an, und dort werden dann Steueranschlüsse mit 5V +/- und einem extra Signalstrom von 20mA gefordert. Ich habe aber nur 5V, an oder aus. Nicht 5V permanent mit 20mA auf einem dritten Anschluss an oder aus, wie man es ja von Servos kennt.
 
Wenn es auch ums Probieren und Basteln geht, kann das wie in Deinem Eröffnungbeitrag gesagt gut funktionieren. Wichtig ist dann der Einsatz von FETs, die mit Logikpegel ausreichend angesteuert werden können.
Für den Zweck ähnlich Deinem nehme ich meist den preiswerten Typ IRLR2905, den es in verschiedenen Gehäusen gibt. Der erfüllt die meisten Modellbau-Schaltaufgaben und hat den Vorteil, daß er fast "unkaputtbar" ist (solange die Last nicht induktiv ist (Spulen)). Dann brauchts noch eine Schutzdiode über die Last.

Hier mal ein Schaltungsauszug, wie Du ihn nutzen kannst, die Leuchtdiode ist nur Zugabe als Einschaltkontrolle.

FET-TreiberSCH.jpg

Hier mal ein Beispiel mit diesen FETs:
FET-Treiber.jpg

Gruß Graubussard
 

void

User
Wechselstrom... hätte ich eigentlich an dem Symbol erkennen müssen, das war dämlich.

Ich werde jetzt es jetzt einmal mit einem DC Relais versuchen und auch den Graubussard'schen Bauplan umsetzen. Wär doch gelacht...

Ich danke Euch für die Hilfe!
 

void

User
Habe mir eben die IRLR besorgt, geht nicht... den Schaltungsplan verstehe ich nicht:

von 7,4V plus in den S, und dann den Drain mit Masse? Ich dachte, an den S kommt das 7,4V minus des Akkus, an den D das Minus des Verbrauchers und der gesamte Plus wird überhaupt nicht unterbrochen? Also Plus vom Akku direkt an den Verbraucher, einzig das Minus des Akkus zum Verbraucher wird durch S und D unterbrochen.

In der vorliegenden Schaltung werden Plus und Masse kurzgeschlossen?

Meine nicht funktionierende Schaltung sieht so aus, mangels richtiger elektr. Symbole in CorelDraw etwas "frei" dargestellt. Evtl stört das frei hängende Minus des Empfängers?
Untitled-1.jpg
 

Oxymoron

User
Empfänger und Akku müssen ein gemeinsames Masse-Potential haben! Der IRLR 2905 ist ein N-Kanal FET, somit muss S(ource) an Minus (Masse) und D(rain) über den Verbraucher an Plus angeschlossen werden. Es entsteht kein Kurzschluss beim Durchschalten des FET, solange der Verbraucher einen ausreichend hohen Innenwiderstand hat (max. Strombelastbarkeit des FET berücksichtigen). :rolleyes:
 

void

User
Also müsste der Fehler nur an dem fehlenden Empfängerminus an Akkuminus liegen? Dann versuche ich das mal.
 

Oxymoron

User
Teste deine Schaltung zunächst mal ohne Empfänger: den G(ate) Eingang einfach mal an Plus legen (evt. mit Vorwiderstand) - dann muss der FET durchschalten.
 

void

User
Das hat bisher funktioniert, jetzt auch. Ich hatte von einfach auf kompliziert gebaut. Innerhalb des reinen 7,4V Kreises mit schaltbarem Plus auf das Gate geht es, als Spannung auf Gate, Strom fließt durch S und D. Spannung weg vom Gate (bzw. über den 10k Widerstand auf Masse), Strom fließt nicht mehr zwischen S und D.

Es geht aber mit dem zweiten Kreis selbst dann nicht, wenn ich das Empfängerplus auf das Gate gebe und das Empfängerminus auf das Gesamtminus. Die gemessenen Spannungen sind:

Empfängerminus hängt frei:
5,0V zwischen G und Empfängerminus bei AN
0V zwischen G und Empfängerminus bei AUS
7,4V zwischen S und G, AN / AUS egal
2,4V zwischen S und Empfängerminus

Ich habe das Gefühl. als wenn der Empänger nicht auf 5V schaltet, sondern auf -5V?
 

Oxymoron

User
Wie hast Du Minus vom Empfänger angeschlossen - hast Du den Minus-Pin von der Servobuchse oder den Minuspol von der Empfänger-Stromversorgung verwendet?
 

void

User
Das ist schwer zu sagen, weil hinter dem Empfänger irgendein Baustein sitzt, das Ganze ist quasi ein Modul. Der Ausgang für den Rauchgenerator ist auch nur zweipolig, die Signallitze fehlt. Beim Schalten des "Rauchkanals" werden eben 5V ausgegeben, sonst 0V.

Sogesehen ist es der Minuspol der "Servo"buchse, die ja nur ein Zweipoliger ist.
 

Oxymoron

User
2,4V zwischen S und Empfängerminus
... somit liegen Empfänger- und Akku-Minus nicht auf demselben Potential.
Ich kenne den speziellen Empfänger nicht, würde Dir aber zwecks Potentialtrennung empfehlen, den FET über einen Optokoppler anzusteuern. An die beiden Anschüsse des Empfänger-Schaltausgang die LED (mit Vorwiderstand) anschließen, mit dem Transistor-Ausgang und den 7,4V des LiPo den FET (Gate) ansteuern. Das ist sicherer und sollte funktionieren. Zum Testen könntest Du anstelle des Rauchgenerators an den Schaltausgang eine LED (mit Vorwiderstand von 220R) anschließen, die LED sollte dann aus- bzw. einzuschalten sein.
 

void

User
Ich glaube, ich habe Euch schon genügend mit meinem Halb- bzw. nur Viertelwissen beschäftigt. Schlussendlich habe ich das SSR Schaltrelais (ein mordsgroßes Teil, ich fand es nur in der 230V Ausführung) eingebaut und damit geht es nun. Nochmal Dank für Eure Bemühungen!
 
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