MOSFET-Karte statt Relaiskarte: Spannungsabfall

[Jörn Arne]

Hallo!


Mit Hilfe von MOSFETs (IRF 9610 P-Kanal) möchte ich eine Reihe von 12V Verbrauchern schalten.
Da ich mit einer Relaiskarte leider schlechte Erfahrungen gemacht habe (Starker Spannungseinbruch wenn einige Relais durchschalten 5V Relais mit 70ohm Impedanz), habe ich mir gedacht ich ersetze die Relais gegen MOSFETs.

Leider habe ich auch hier die Schwierigkeit, dass mir die Quellspannung zusammenbricht, wenn ich eine Last über einen MOSFET steuere.

Hängt die Last an der Quelle, bricht die Spannung minimal zusammen.
Die Last ist zb ein 12V Kühler der 680mA aufnimmt.

Hängt die Last am MOSFET, bricht die Quellspannung auf 9V zusammen, der Kühler nimmt ca 300mA auf. Bei weiteren Verbracuhern hinter einem MOSFET bricht die Spannung weiter ein.

Die Spannungen an den MOSFETS gegenüber Masse ist ohne Last grade die Quellspannung, die Source Drain Spannung liegt stets bei 0,63V

Wohin gegen bei der Relaiskarte der Spannungseinbruch von den Relais selbst verursacht wurde, ist es bei der MOSFET Karte die Last.

Die MOSFETS werden durch einen ULN2803 getrieben.

Leider funktioniert die Schaltung ohne die eingebauten PullUp Widerstände nicht richtig (Der jeweilige MOS bleibt nach abschalten der ULN Treiberstufe sonst geschaltet, das Gate entläd sich nicht, wie ich das zB vom BUZ11 her kenne).

Welches Problem tritt hier auf, dass die Spannung so stark zusammen bricht, und warum komme ich ohne die PullUp nicht aus?

Der Schaltplan ist angehängt

Vielen Dank

Jörn Arne

[Besserwessi]

Ohne den Pullup kann das nicht funktionieren. Das Gate ist hochohmig, der Strom wird da ähnlich klein sein wie der Leckstrom des ULN.
Die FETs sind mit 3 Ohm on Wiederstand eher groß. Erst mal ist das ein P-Kanal und zweitens auch noch für 200 V. Wenigstens sollte man sich mit einem 40-60 V Typen begnügen, die haben deutlich weniger on Widerstand.
Wenn mit Kühler ein Lüfter gemeint ist, muß man bedenken, das der Strom da oft pulsweise ist und daher mehr Spannung am FET abfällt als aus den im Mittel 300 mA zu erwarten wäre.

[Jörn Arne]

Danke, das ist schon mal eine wertvolle Information!

Welche MOSFETs würden sich den anbieten um meine Karte funktionsfähig zumachen?

[alter Mann]

Hallo,

müssen es denn unbedingt P-Kanal Mos-Fet's sein?
Es ist num mal leider so, das die Auswahl an brauchbaren P-Kanal Typen im Vergleich zu den N-Kanal recht übersichtlich ist.
Wenn es auch N-Kanal Typen sein könnten, würde ich den IRF540 empfehlen.

Ansonsten als P-Kanal Typ vielleicht den IRF530, der hat einen Einschaltwiderstand von 0,06Ohm und damit wohl weniger als die meisten Relais. Der kann 31A bei 55V und ist 5V Logik kompatibel.

Aber den Pullup wirst Du auch bei dem nicht weg lassen können.

Florian

[Jörn Arne]

Danke für deinen Beitrag.

Ja, leider müssen das P-Kanal fets sein, da die Ausgänge über Klinkenbuchsen anch außen geführt werden und durch die chassis verbunden sind, dazu werden auch Kontaktschalterverwendet werden.

Ich habe jetzt den IRF4905 im Auge, der hat einen RDSon von 0.02ohm, leider ist der recht teuer, nuja kann man ncihts machen.

Wird die Spannung weiterhin zusammen brechen, selbst bei diesen kleinen Werten?

[Besserwessi]

Ganz so klein braucht der Widerstand auch nicht sein. Ein FET mit ca. 0.1 Ohm sollte schon reichen, das wäre schon 30 mal kleiner als der alte. Bei vielleicht 1 A Spitzenstrom hätte man dann 0,1 V Spannungsabfall, das sollte noch gehen.