Verwenden eines Mosfet, um den Gate-Pin eines anderen Mosfet zu steuern

Ich verwende Mosfets, um einen RGB-LED-Lichtstreifen mit einem Raspberry Pi zu betreiben:

https://www.sparkfun.com/datasheets/Components/General/RFP30N06LE.pdf

Das I, obwohl die Schwellenspannung für den obigen Mosfet niedrig genug für die 3,3-V-Versorgung vom Raspberry Pi zum Gate-Pin war, aber die LEDs sind schwach (das Blau ist vielleicht wegen des unterschiedlichen Innenwiderstands im Streifen am dunkelsten?). Ich habe die Spannung über Drain und Source für jeden der 3 Mosfets (rot, blau und grün) bei 7, 6 bzw. 5 Volt gemessen. Ich habe den Gate-Pin an den 5-V-Pin des Raspberry Pi angeschlossen und die Lichter leuchteten mit voller Helligkeit. Ist es möglich, eine Schaltung zu verdrahten, die die Mosfets verwendet, die ich derzeit bei 7, 6 und 5 Volt habe, um die Gate-Pins von drei anderen Mosfets zu steuern, die dann die Lichter mit Strom versorgen? dh ich möchte einen Mosfet-Kanal von Drain zu Source öffnen, indem ich Spannung an seinen Verstärkungsstift von einem anderen Mosfet-Ausgang anlege. Falls nicht möglich, Kann ich etwas mit der Verkabelung falsch machen oder muss ich letztendlich einen anderen Mosfet mit noch niedrigerer Schwellenspannung finden? Unten ist das Fritzing-Diagramm, das ich mit einem 100k-Pulldown-Widerstand verwendet habe. Die Stromquelle ist eine 12VDC 1A-Versorgung

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Willkommen bei EE.SE! So etwas wie einen Gain-Pin gibt es nicht. Meinst du Tor? Bitte zeichne auch einen Schaltplan . Klicken Sie auf Bearbeiten und das Schaltplansymbol und es öffnet sich ein ziemlich vollwertiger Schaltplan-Editor.
Ja, Gate-Pin, der Versuch, eine Verstärkung auf den Gate-Pin anzuwenden, wurde nicht vom Gehirn auf den Finger übertragen.
Es gibt eine Transkonduktanzverstärkung im MOSFET, aber es ist weit hergeholt, eine Verstärkung auf das Gate anzuwenden. Auch hier zeichnen Sie bitte einen Schaltplan und wir helfen Ihnen von dort aus.

Antworten (2)

Im Allgemeinen gibt es viele Gründe, warum ein GPIO-Pin eines Mikrocontrollers/Einplatinencomputers möglicherweise nicht geeignet ist, das Gate eines MOSFET anzusteuern. Möglicherweise können Sie einen einzelnen MOSFET mit niedrigerem Leistungspegel und Logikpegel als Gate-Treiber verwenden, aber ich empfehle dies nicht. Für einen Low-Side-Treiber wie diesen erzielen Sie die besten Ergebnisse mit einem MOSFET-Gate-Treiber-IC, der speziell für genau diese Art von Anwendung entwickelt wurde.

Gibt es einen bestimmten Treiber für diesen Mosfet-Typ?
Dies ist eine Einkaufsfrage und technisch kein Thema. Es ist jedoch schwer, eine auszuwählen, die nicht funktioniert, also schwitzen Sie nicht zu sehr bei Ihrer Entscheidung. Außerdem würde ich die Möglichkeit nicht vollständig ausschließen, dass Ihre Schaltung aufgrund eines anderen Fehlers, den Sie gemacht haben, nicht funktioniert. Vielleicht möchten Sie versuchen, einen anderen Mikrocontroller zu verwenden (z. B. einen Arduino, wenn Sie einen herumliegen haben) und überprüfen, ob Sie Ihre Raspberry Pi GPIO-Pins wirklich richtig umschalten
@ jwd0015 Der TC4427 ist in invertierenden und nicht invertierenden Versionen erhältlich, auch in DIP8. microchip.com/wwwproducts/en/TC4427 ... Sie brauchen auch kein Pulldown am Gate, um die Kappe zu entladen, da das eingebaut ist. Schöne saubere Kanten, besonders bei großen Power-N-Fets wie IR630s.
Die Empfehlung von @alanwaring erscheint mir solide, ich unterstütze sie
@alanwaring Mir ist aufgefallen, dass der TC4427 einen Betriebsbereich von 4,5 bis 18 V hat. Bedeutet das, dass er mindestens 4,5 V vom Mikrocontroller benötigt, oder ist das genau das, was ich brauche, um den TC4427 mit Strom zu versorgen?
@Ocanath Das Arduino kann mit einem 5-V-Pin-Ausgang die volle Helligkeit liefern.
@Ocanath Du hast es verstanden: Das ist die Versorgungsspannung, nicht die Eingangsspannung. Laut Datenblatt wurde die elektrische Charakterisierung mit einer Versorgungsspannung von VDD von 4,5 bis 18 V durchgeführt. Die absolute maximale Versorgungsspannung beträgt 22V. Die maximale Eingangsspannung (zum Puffer/Wechselrichter) beträgt VDD+0,3 V oder GND-5 V ... was 22,3 V oder -5 V bedeutet.

Basierend auf dem Datenblatt sollte Ihr 3,3-V-Gate-Antrieb ausreichen. Sind Sie absolut sicher, dass Sie den MOSFET verwenden, der zu diesem Datenblatt gehört? Haben Sie überprüft, ob Sie tatsächlich 3,3 V aus dem RPi GPIO bekommen?

Wenn Sie die 12 V verwenden möchten, um den Gate-Treiber zum MOSFET hochzuziehen, können Sie dazu einen weiteren Transistor und einige Widerstände hinzufügen. Hier ist eine Schaltung, die das mit einem BJT macht. Sie könnten es mit einem MOSFET machen, aber ich hatte diese Schaltung bereits gezeichnet.

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R1 ist da, so dass, wenn das RPi nicht angeschlossen ist, die LED aus ist. Ansonsten ist es nicht notwendig. Der Wert von R4 wird hoch genug gewählt, um den Basisstrom von Q1 zu begrenzen, aber niedrig genug, damit bei niedriger RPi-GPIO-Spannung die Basisspannung niedrig genug ist, um Q1 auszuschalten.

Bearbeiten: Hinzufügen einer MOSFET-Version

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Der Grund, warum ich einen Gate-Treiber empfohlen habe, ist, dass die von Ihnen gepostete Schaltung sehr schnelle Abfallzeiten und sehr langsame Anstiegszeiten haben wird. Der RGB-Streifen wird über gesteuert. PWM, also haben Sie für alles außer durchgehendem Weiß hohe Schaltverluste und möglicherweise viel Wärmeentwicklung
Ich bin mir sicher, dass dies der Mosfet ist, den ich verwende, und aufgrund von Recherchen dachte ich auch, dass er in der Lage wäre, diese Aufgabe zu bewältigen. Ich habe die Spannung von Gate zu Masse gemessen und sie betrug 3,25 bei maximaler Leistung. Wenn also 0,05 V keinen so großen Einfluss auf das System haben, weiß ich es nicht.
@Ocanath Guter Kommentar. Ich wusste nicht, dass RGB PWM-gesteuert ist. Diese Schaltung, die ich gepostet habe, ist nur für sehr niederfrequentes oder einfaches Ein- / Ausschalten gedacht.
Verwenden eines Mosfet, um den Gate-Pin eines anderen Mosfet zu steuern
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