MOSFET nicht vollständig ausgeschaltet, wenn die Gate-Spannung 0 V beträgt

Ein N-Kanal-MOSFET STP16NF06L wird verwendet, um eine 12-V-Last zu treiben.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Pin 1 ist mit dem digitalen Pin 4 des Arduino Uno verbunden.

Pin 2 ist mit dem Minuspol der 12-V-Last verbunden.

Pin 3 ist mit dem GND-Anschluss einer 12-VDC-Stromversorgung verbunden.

Der positive Anschluss der 12-V-Last ist mit dem +12-V-Anschluss der 12-VDC-Stromversorgung verbunden.

Problem: Wenn der Arduino-Ausgangspin im LOWZustand ist und auf 0 V gemessen wird, schaltet sich der MOSFET immer noch ein und leitet 6 V an die 12-V-Last weiter.

Wenn sich der Ausgangspin im HIGHZustand befindet, wird er mit 4,9 V und 7,5 V über die 12-V-Last gemessen.

Sollte der MOSFET nicht 0 V über die Last liefern, wenn Pin 1 0 V beträgt, und knapp über 10 V, wenn Pin 1 auf 5 V liegt?

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Pin 1: Grüner Clip zum Arduino-Pin

Pin 2: Weiße Klemme zum Minuspol der Last

Pin 3: Schwarzer Clip an GND der 12-V-Stromversorgung

Sind Sie sicher, dass Sie nicht D und S gegenüber verdrahtet haben? Messen Sie mit einem Voltmeter von Gate zu Source und sehen Sie, ob das 0 V ist.
Was ist die Belastung?
@ACD Ich habe die Anschlüsse gegen Dund vertauscht S, und es liegen immer 11 V an der Last an, unabhängig davon, ob wir 0 V oder 5 V an den G-Pin senden. Es sind 0,497 V von Gate zu Source.
Außerdem sollten Sie Ihr Multimeter verwenden, um die Vorwärtsdiode (0,6 Volt oder so) zu finden.
Vielleicht kann der Arduino-Ausgang keinen Strom aufnehmen? (Fügen Sie einen Widerstand von Gate zu Masse hinzu ... vielleicht 10 k Ohm)
Ist die Masse Ihres Netzteils die Masse des Arduino?
@PkP Arduino wird über den USB-Anschluss eines PCs anstelle des Netzteils mit Strom versorgt. Wird das alles durcheinander bringen?
So wie Sie die Verbindung beschreiben, sollte sie eine gemeinsame Basis haben; Sonst kann man die Vgs-Spannung nicht sagen
Sie benötigen mindestens 1 V Gate-to-Source, um 250 uA durchzulassen. Wenn Sie also 0,497 VI messen, haben Sie keine Ahnung, wie der FET eingeschaltet sein kann.
@ACD, es leitet durch die Vorwärtsdiode. Mir scheint klar, dass es ein Problem ist, keine gemeinsame Basis zu haben.
@PkP Mein Netzteil hat 2 Ausgangsspannungen und damit 2 Masseanschlüsse. Ist es in Ordnung, den MOSFET für einen 24-V-Ausgang mit GND und Aarduino für einen 5-V-Ausgang mit GND zu verbinden?
Aus Ihrer Beschreibung kann ich nicht wirklich sicher sein, wie Ihre Schaltung aussieht. Aber können Sie Ihre Verbindung so einrichten, dass alle Netzteile, einschließlich der PC-USB-Masse, miteinander verbunden sind?
Sie müssen eine gemeinsame Basis haben. Wenn Sie am MOSFET von G nach S wirklich 0 V gemessen haben, ist das nicht das Problem.
@PkP Ich habe den Arduino GND mit dem GND der Stromversorgung verbunden. Gate to Source beträgt jetzt 0,028 V, wenn der Arduino-Ausgangspin 0,13 V beträgt, und 9,8 V über der Last. Wenn der Arduino-Ausgang 1,3 V beträgt, beträgt Gate to Source 1,22 V und 10,3 V über der Last.
Ich habe ein Bild hinzugefügt, ist Ihre Verbindung jetzt so wie auf dem Bild? (Drain nach oben und Source nach unten)
@PkP Ja, es ist wie in deinem Diagramm.
Möchten Sie hinzufügen, dass das Multimeter beim Einstellen des Arduino-Ausgangspins HIGHauf GND nur 1,3 V vom Ausgangspin misst.
Hmm, Spehro hat schon gefragt... Was ist die Last? Ähm ... 1,3 V? Das bedeutet, dass entweder das Terminal kein Gate ist, etwas anderes angeschlossen ist oder etwas kaputt ist.
@SpehroPefhany Die Last ist ein thermoelektrischer Kühler
Funktioniert diese Last richtig? Wie wäre es, wenn Sie die Last durch einen 1K- oder 10K-Widerstand ersetzen und es erneut versuchen? Und überprüfen Sie, ob es keine Kurzschlüsse gibt und dass die FET-Pinbelegung korrekt ist. Da Sie berichten, dass Sie nur 1,3 V vom Arduino zum Gate ausgeben, trennen Sie das Gate und messen Sie erneut, wie hoch die Spannung ist, ohne dass der FET angeschlossen ist.
@PkP Die Last funktioniert einwandfrei, wenn sie direkt an die 12-V-Stromversorgung angeschlossen wird. FET-Pinbelegung sieht für mich richtig aus ...
@Nyxynyx Und der Peltier war während dieser Tests angeschlossen?
@SpehroPefhany Yup Peltier war die ganze Zeit verbunden. Sieht so aus, als sollte ich es mit einem Widerstand anstelle des Peltiers versuchen.
Sie müssen Ihr Debugging-Verfahren neu starten. Beginnen Sie mit nichts und erstellen Sie eine Basis bekannter Fakten, beginnend mit der Messung, dass Sie den Ausgangspin Ihres Mikrocontrollers hoch und niedrig schalten können und wie hoch die Ausgangsspannungen sind. Fügen Sie dann eine Verbindung nach der anderen hinzu und stellen Sie fest, dass alle Ihre bekannten Fakten immer noch gültig sind. Fahren Sie fort, bis Sie eine Unmöglichkeit finden oder Ihr Gerät zu 100 % funktioniert. Wenn Sie eine Unmöglichkeit finden, lösen Sie sie, bevor Sie etwas anderes versuchen.
@PkP Es stellt sich heraus, dass der MOSFET möglicherweise durchgebrannt ist und 6 A ohne Kühlkörper ausgeführt hat. Der MOSFET wurde durch einen neuen ersetzt, und der MOSFET-Drain an Masse liefert die vollen 12 V, wenn der Arduino-Ausgangspin ist HIGH, und 0 V, wenn LOW.
Oh, ok. Ich habe darüber nachgedacht, als ich schrieb, dass "etwas kaputt ist", aber auch gedacht, dass Sie definitiv gerochen hätten, dass ein FET thermisch verschenkt. Aber toll, dass es jetzt funktioniert.
Danke Jungs! Ja, ich habe etwas Brennendes gerochen, dachte aber, es käme von woanders.
Ich verwende 3x 2N7000, um 3 RGB-Kanäle eines 9-LED-Segmentstreifens anzusteuern. Zuerst wurden alle 3 Kanäle vollständig ausgeschaltet, als der Arduino-Pin LOW war, aber jetzt lassen alle 3 MOSFETs Strom durch, selbst wenn das Gate geerdet ist (etwa 6 V, mit einer 12-V-Quelle und gemeinsamer Masse für Arduino). wie konnten diese so schnell ausfallen? mache ich etwas falsch?

Antworten (3)

Wenn Sie das Gerät korrekt angeschlossen haben und die Arduino-Masse mit der 12-V-Versorgungsmasse verbunden ist, ist der nächste Verdächtige eine elektrostatische Beschädigung des MOSFET oder des Arduino.

Wenn der Arduino-Pin beim Trennen vom MOSFET von 0 V auf 5 V schwingt, ersetzen Sie den MOSFET. Und wenden Sie dieses Mal die richtigen antistatischen Arbeitsverfahren an.

Beachten Sie auch, dass die meisten Peltier-Kühler 6-10 A benötigen, sodass der MOSFET bei einem EIN-Widerstand von 0,1 Ohm 3,6 bis 10 Watt abführt und ziemlich schnell stirbt, es sei denn, Sie montieren ihn an einem geeigneten Kühlkörper (z. B. 5 ° C bis 10 ° C pro Watt).

Damit Ihre Verbindung funktioniert, müssen Sie eine gemeinsame Masse für den MOSFET und den Arduino haben. Die Source des MOSFET muss auf die gemeinsame Masse gehen. Auch die Masse Ihres (12-V-) Netzteils muss dieselbe Masse sein.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Ich denke, Sie vermissen einen 10k-Widerstand. Führen Sie einfach einen 10k-Widerstand von Masse zu Mosfet-Pin-Nr. 1 (digitaler Pin 4) und dann wird es gut funktionieren!

Hier ist das Arbeitsbeispiel und Schaltplan.

http://www.circuitmagic.com/arduino/run-small-brushed-motor-for-mini-quadcopter/

Versucht, wie vorgeschlagen einen 10k-Widerstand zu verwenden, scheint nicht zu funktionieren.
ist Arduino-Masse und 12-V-Versorgungsmasse ist gecommoned?
Ja, das sind sie ... Ich versorge den Arduino mit der 12-VDC-Stromversorgung.
MOSFET nicht vollständig ausgeschaltet, wenn die Gate-Spannung 0 V beträgt
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