Steuerung von Mosfet über 3,3 V Raspberry Pi GPIO Pin

Also arbeite ich gerade an einem Projekt, wo ich eine IR-Kamera mit zwei daran angeschlossenen IR-Leds benötige. Die Kamera sieht etwa so aus: https://rads.stackoverflow.com/amzn/click/com/B01ICLLOZ8 Diese LEDs werden von der Kameraplatine mit Strom versorgt und mit 3 V mit bis zu 0,3 A pro LED betrieben. Da diese LEDs mit der Zeit sehr heiß werden, möchte ich sie nur dann einschalten, wenn ich sie wirklich brauche. Dazu habe ich mir diesen Logikpegel-Mosfet gekauft: https://www.arrow.com/en/products/ipb048n15n5lfatma1/infineon-technologies-ag IPB048N15N5LFATMA1 von Infineon Technologies AG, der laut Datenblatt eine Gate-Schwellenspannung von 3,3 V haben sollte .

https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-IPB048N15N5LF-DS-v02_00-EN.pdf?fileId=5546d4625b3ca4ec015b573da84a026c

Aber wenn ich die Kabel an den Mosfet anschließe, geht die LED nicht an. Die Drain-Gate-Spannung liegt bei ca. 2,7V, die Gate-Source-Spannung bei ca. 3,3V und die Drain-Source bei 0. Die Platinen sind so verdrahtet: (sorry für den schlechten Schaltplan, nie von Fritzing bzw etwas wie das)

Schaltplan

Ich sauge wirklich an solchen Sachen, besonders wenn es um Transistoren oder Mosfets geht, also ist jede Hilfe willkommen. Danke schön!

Es ist aus Ihrer Zeichnung schwer zu erkennen, aber es scheint, dass Sie versuchen, mit Ihrem N-MOSFET eine High-Side-Schaltung durchzuführen. Sie müssen den MOSFET auf die niedrige Seite der LED verschieben.

Antworten (3)

Zuerst müssen Sie der LED eine eigene Schaltung geben, wie folgt:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Der von Ihnen gewählte MOSFET funktioniert jedoch nicht für diese Schaltung. aus dem Datenblatt:

IPB048NEigenschaften

Wenn Sie genau hinsehen, wird die Schwellenspannung (die bis zu 4,9 V betragen kann) bei einem Drain-Strom von angegeben 255 μ A .

Um dieses Gerät vollständig einzuschalten, benötigen Sie 10 V v G S fahren, also ist es nicht wirklich ein FET mit Logikpegel.

Es gibt Geräte, die das tun, was Sie brauchen; in parametrischen tabellen des herstellers haben solche geräte R D S ( Ö N ) tabelliert gegen verschiedene v G S Fahrstufen.

Suchen Sie nach einem Gerät mit 2,5 V v G S Antriebsfähigkeit.

Wahrscheinliche Quellen sind Vishay und Diodes Inc , um nur zwei zu nennen.

Es ist etwas seltsam, darauf hinzuweisen, dass der gewählte MOSFET ungeeignet ist, und einen Schaltplan zu zeichnen, der den IRF530 benennt , ein weiterer Teil, der nicht gut funktionieren wird. Zugegeben, es mag das sein, was das Tool bietet, aber das zusätzliche Problem mit Ihrem Schaltplan besteht darin, dass die LED-Schaltung Teil eines Produkts ist, das nicht ganz dem Fragesteller überlassen ist.
Wäre es möglich, einfach einen Aufwärtswandler zu verwenden, damit ich keine neuen Mosfets brauche? Oder ist der Strom dann zu niedrig für das Gate
@chris Stratton. Ich habe den Standardteil nicht geändert, den ich wohl haben sollte.
Der von Ihnen gezeigte Schaltplan ist in Ordnung, aber Sie müssen dem OP wirklich ein geeignetes Gerät für die Anwendung anbieten. Das Akzeptieren der von CircuitLab bereitgestellten Standardeinstellung hilft nur, das OP weiter zu verwirren. Ich würde vorschlagen, dass der AO3400 ein geeigneter FET wäre: aosmd.com/res/data_sheets/AO3400.pdf , obwohl es endlose FETs mit Logikpegel zur Auswahl gibt.
@Jack Creasey. Ich habe Links zu parametrischen Auswahltabellen der Hersteller bereitgestellt.
Ich habe einige AO4300 FETs bestellt, sollten nächste Woche ankommen, danke für deine Hilfe! An diesem Punkt steckte ich wirklich fest
@JackCreasey, also habe ich versucht, den AO3400a zu verwenden, aber eine Spannung von ca. 2V an der LED, wenn der Mosfet eine Gate-Spannung von 3,3V hat. Benötige ich irgendwelche Widerstände, um die Schaltung richtig zu machen? Oder welchen Widerstand müssen sie haben, um richtig zu funktionieren?
@Janik. Ich glaube, Sie haben die von Ihnen vorgeschlagene Schaltung verwendet, bei der die LED an den Source-Pin des FET angeschlossen ist. Das WIRD NICHT ARBEITEN. Verbinden Sie die LED mit +3 und dem Drain des FET, verbinden Sie die Source mit Gnd (oder Minusleitung).

Ich wäre überrascht, wenn dieser FET mit 3,3 V am Gate arbeiten würde.

Diagramm fünf, Seite 7 des Datenblatts zeigt nicht, dass sich der FET für ein 3,3-V-Gate überhaupt einschaltet, und beginnt gerade erst, sich mit 5 V am Gate einzuschalten. Die Schwellenspannung von 3,3 V ist der minimale Einschaltwert, sodass der FET gerade erst zu leiten beginnt. Sie müssen einen anderen FET finden oder ihn anders ansteuern.

Das Diagramm 5 auf Seite 7 ist der Graph der Ausgangseigenschaften. Dies ist normalerweise viel nützlicher als Zahlen in den Tabellen, da Sie FETs nicht mit festen Werten betreiben, die reale Welt ist analog. Dieses Diagramm zeigt, wie es mit unterschiedlichen Gate-Spannungen in Abhängigkeit von Ihren Drain-Source-Spannungen und -Strömen arbeitet.

Sie sagen, dass dies ein FET mit Logikpegel ist. Ich kann diese Behauptung im Datenblatt nicht sehen. Haben Sie bei Ihrem FET-Lieferanten "Logikpegel" gewählt? Kataloglieferanten sind wirklich schlecht darin, ihre Komponenten zu organisieren, darauf sollten Sie achten.

Das stimmt zwar, aber es gibt auch das Problem, dass der FET in der Schaltung missbraucht wird.
Du hast Recht. Ich habe zuerst das Datenblatt überprüft (Datenblätter sind einfacher zu lesen als ein handgezeichneter Schaltplan). Sieht so aus, als wären andere vor mir dort gewesen.

Erstens ist dieser MOSFET kein Logikpegel-MOSFET. Diese Einheit wird, wenn überhaupt, bei 3,3 V gerade noch zu leiten beginnen. Laut Datenblatt beträgt die Schwellenspannung typisch 4,1 V. Sie müssen einen geeigneten MOSFET beschaffen. Schauen Sie nicht nur auf die Schwellenspannung, da beginnt das Ding zu leiten. Sie müssen sich die Spannungskurven ansehen oder zumindest eine finden, die beworben wird, um mit 3,3 V zu schalten.

Zweitens müssen Sie dafür Low-Side-Switching verwenden. Setzen Sie den MOSFET zwischen die Kathode der LED und Masse. Der Grund dafür ist, dass Sie das Gate hoch genug über die Source bringen können, um den Transistor einzuschalten.

Du musst es so verkabeln:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Sie müssen sicherstellen, dass Kamera, Pi und MOSFET alle dieselbe Masse haben.

Die Kamera ist mit einem Flexkabel mit dem Pi verbunden. Bedeutet dies nicht, dass die Erdung verbunden ist, oder muss ich nur die beiden Erdungen mit einem Erdungsstift am Pi verbinden?
Ja, da sollte es dir gut gehen, die Masse sollte zwischen Pi und Kamera schon gleich sein.
Perfekt, ein Problem gelöst, danke!
Diese Schaltung benötigt einen Vorwiderstand für die LED. Wie gezeigt, gibt es überhaupt KEINE Stromsteuerung.
@JackCreasey Er hackt eine bestehende Einheit, der Widerstand ist eingebaut.
Ich habe genau diese Kamera …. die dort gezeigten LEDs haben eine eingebaute Schaltung, die die IR-LED je nach Lichtstärke ein- und ausschaltet. Nicht das, was das OP zeigt … obwohl Sie möglicherweise Recht haben, muss das OP die Frage verbessern, und Sie müssen Ihre Antwort verbessern.
@JackCreasey - nein, an dieser Antwort ist nichts auszusetzen, und an der Frage auch nicht viel, wenn Sie sich die Zeit nehmen, die darin enthaltenen Wörter sorgfältig zu lesen.
@ChrisStratton Die Antwort wurde nur geändert, um akzeptabler zu sein … .. lesen Sie die Änderungen.
@JackCreasey - die ursprüngliche Form der Antwort war in Ordnung. Sie müssen aufhören, falsche Anschuldigungen zu erheben, die auf nichts anderem als Ihrem eigenen Versäumnis beruhen, die Frage sorgfältig zu lesen.
Steuerung von Mosfet über 3,3 V Raspberry Pi GPIO Pin
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v