Egyszerű elektronika: MOSFET kérdés

[dlaszlo]

Sziaszok!

Valoszínűleg láma kérdéseket teszek fel, de küzdök vele egy ideje, és valamit félreértek, vagy elnézek:

1. Ismerkedek a MOSFET tranzisztorral, és a PCF8574 I2C IO bővítővel.
Csak a tanulás/kisérletezés kedvéért próbálgatom, de I2C-vel adok 5V-ot a transzisztor gate-jére, vagy veszem el azt, így próbálok 16V-ot kapcsolgatni.
Az első kérdés az egyszerűbb, hogy a PCF8574 portjai úgy látom az eszköz indítása után / inicializálás előtt HIGH szinten (vagy inkább nem LOW szinten) vannak alapértelmezetten, ezért egy BC557 tranzisztort tettem a gate elé, megoldásként, hogy ne legyen rögtön "valahány" V a gate-en. Így viszont 0-t kell írni az I2C címre a kapcsoláshoz, és 1-et a kikapcsoláshoz. Van erre valami más egyszerű megoldás?

2. Amin nagyon elakadtam, mert többször átnéztem mindent, és emiatt gondolom hogy valamit félre is érthetek:

Ez alapján:

http://www.tavir.hu/egyszeru-elektronika-mosfet-ii
http://www.tavir.hu/egyszeru-elektronika-mosfet

16V-ot próbálok kapcsolgatni a MOSFET tranzisztorral (IRLZ44N-t kaptam a boltban, IRLZ34N helyett), szerintem mindent úgy kötöttem be, mint ahogy ezen a rajzon van (tehát ezt mellékelem most, mint kapcsolási rajzot):
http://www.tavir.hu/sites/default/files ... pcsolo.jpg

Mit ronthattam mégis el? A jelenség a következő:

Ha 6V-ot kapcsolgatok, úgy hogy 5V vagy 0V van a gate-en, akkor 1V lesz kikapcsolt állapotban mérhető, 6V bekapcsolt állapotban.
Ha 16V-ot kapcsolgatok, úgy hogy 5V vagy 0V van a gate-en, akkor 11V lesz kikapcsolt állapotban mérhető, és 16V bekapcsolt állapotban.

Vagy ennek így kell működnie? Én azt vártam volna, hogy kikapcsolt állapotban mindig 0V van, bekapcsolt állapotban pedig 16V.

- A 16V-ot külön tápegységről adtam át, mint a mikrokontroller 5V-ját.

- Ezt a tranzisztor lábkiosztást vettem alapul: http://www.tubecad.com/2008/02/04/mosfet%20pinout.gif

Köszönöm
Dávid

[_hori]

Hol méred a feszültséget és milyen ellenállású a fogyasztó?
Ha a Drain-en méred, akkor G=0V esetén kellene 6V-ot ill. 16Voltot mérned.
Bekapcsolt, G=5V esetén is feszültség osztó. A fogyasztó és a FET RDS(on) ellenállása oszt.

[dlaszlo]

Egyszerűen csak a fogyasztó helyére (lásd kép) tettem be a feszültségmérőt, de most alvás után (még minding nem biztos hogy értem:)) de kezdem látni, hogy mit nem értek. Rosszul mérhettem a feszültséget, rajta van a rajzon hogy kikapcsolt állapotban a source és a drain között van 12V (a drain-en a fogyasztónál mekkora a feszültség, 0V nem? (nekem 12V-5V, nem értem miért)), bekapcsolt állapotbana feszültség a fogyasztón esik, elosztva amekkora az ellenállása a fogyasztónak + a MOSFET 0.022 Ohm-ja?

http://www.tavir.hu/sites/default/files ... pcsolo.jpg


Köszönöm

[_hori]

Szerintem kéne bele egy fogyasztó, hogy ténylegesen működő állapotban tudd mérni a dolgokat.
A feszmérő is "fogyaszt" ugyan, de elég kis étvágyú.

[dlaszlo]

Ok, köszönöm, kipróbálom. Bár a kikapcsolt állapotot tényleg nem értem, fogyasztótól függetlenül, akkor nem végtelen nagynak kell lenni az ellenállásnak a source és a drain között, tehát ott 12V-nak kell esnie (nem pedig 5V-nak). Tehát maradnia kellene 0V-nak a fogyasztóra. Persze lehet hogy rosszul gondolom ennek az egésznek a működését, de simán lehet az is hogy valamit nem jól kötöttem össze Friss szemmel megint megnézem.

[_hori]

Teljesen én sem értem a működését.
Egy dologban vagyok biztos: A FET "tudja" a fizikát.
Gyanítom, ahhoz, hogy működjön valaminek el kell vezetni a drainről az elektronokat.

[Robert]

PCF8574 esetén nem egyforma a H és az L szint kezelése!!!!!
Az egyik irány 200uA a másik irányba 25mA a terhelhetősége! Ez kavar be Neked....

[dlaszlo]

PCF8574 esetén nem egyforma a H és az L szint kezelése!!!!!
Az egyik irány 200uA a másik irányba 25mA a terhelhetősége! Ez kavar be Neked....

Köszönöm, de nem mondom hogy értem amit írtál úgy érted a MOSFET-el kapcsolatban, vagy pedig hogy inicializálás előtt HIGH szinten vannak az IO lábak?
Ezt találtam most az adatlapban:

7.3 Quasi-bidirectional I/Os
A quasi-bidirectional I/O can be used as an input or output without the use of a control signal for data direction (see Fig.15). At power-on the I/Os are HIGH. In this mode
only a current source to VDD is active. An additional strong pull-up to VDD allows fast rising edges into heavily loaded outputs. These devices turn on when an output is written
HIGH, and are switched off by the negative edge of SCL. The I/Os should be HIGH before being used as inputs.

[Robert]

A bekötés:

PCF8574 kimenet----------MOSFET Gate

Ekkor a Gate kondenzátora nem egyenletesen töltődik/kisül.
A PCF8574 IO lábán van a gond:
http://www.nxp.com/documents/data_sheet/PCF8574.pdf
15. oldal.

Kimeneten L szint: max 400 uA áram folyik befele.
Kimeneten H szint: max 25 mA folyik.

Egy vacak LED-et nem tud meghajtani....

A külső fel/lehúzó ellenállást hiányolom....

[dlaszlo]

Nem kötöttem közvetlen a PCF8574 IO lábát a mosfet gate-jére, valahogy így csináltam ahogy a mellékelt rajzon van (remélem jól rajzoltam le).
IRLZ44N MOSFET-et használtam, és próbáltam 10 kOhm-os ellenálással is, 100 kOhm-os helyett.
A mikrokontroller USB-ről kapott tápot (5V), a 16V külön tápegységről jött, de összekötöttem a GND-t. (így kell?)

[dlaszlo]

Most jutottam el odáig, hogy kipróbáljam. Közvetlen a mikrokontroller lábára kötve a mosfet-et (330ohm-os ellenállással) (kihagyva a tranzisztort előle, és a PCF8574-et is), minden jól működik. A gate-et, és a földet 10kohm-os ellenállással kötöttem össze.

[csabeszq]

A MOSFET gate-jén átfolyó áram jó közelítéssel nulla, nem szoktam számolásnál használni.
Éppen ezért lehet közvetlenül az IC lábára rákötni, de mondjuk egy felhúzó / lehúzó ellenállás sosem árt elé, mert a gate nem jó hogyha lebeg (össze-vissza kapcsolgathat).

Amikor az IC resetel, vagy még nem indult el, akkor a lábak lebegnek. Ha motort vezérelsz vele, akkor nincs is baj, de nem minden eszköz bírja a ki-bekapcsolgatást.

[dlaszlo]

A MOSFET gate-jén átfolyó áram jó közelítéssel nulla, nem szoktam számolásnál használni.
Éppen ezért lehet közvetlenül az IC lábára rákötni, de mondjuk egy felhúzó / lehúzó ellenállás sosem árt elé, mert a gate nem jó hogyha lebeg (össze-vissza kapcsolgathat).

Amikor az IC resetel, vagy még nem indult el, akkor a lábak lebegnek. Ha motort vezérelsz vele, akkor nincs is baj, de nem minden eszköz bírja a ki-bekapcsolgatást.

Köszönöm, most kezdem megérteni miért is kell a lehúzó ellenállás. Egy utolsó kérdés megerősítésként Ugye akkor ezt jól csináltam a 10kOhm-os, amivel a gate-et a GND-vel kötöttem össze, ez ennyi? Ha felhúzó ellenállást használok (5V-al kötöm össze a GND-t, egy külső felhúzó ellenállással), akkor alapban bekapcsolva lesz a mosfet, és hogy is kell a mosfet-et kikapcsolni? A kikapcsolásához input-ra kell állítani a mikrokontroller PIN-jét, és kikapcsolni a belső felhúzó ellenállást?

Köszönöm!

[etwg]

Most jutottam el odáig, hogy kipróbáljam. Közvetlen a mikrokontroller lábára kötve a mosfet-et (330ohm-os ellenállással) (kihagyva a tranzisztort előle, és a PCF8574-et is), minden jól működik. A gate-et, és a földet 10kohm-os ellenállással kötöttem össze.

Mire volt ott egyáltalán az a PNP tranzisztor? Nagyon kacifántos a dolog igy, és teljesen felesleges.

[dlaszlo]

Mire volt ott egyáltalán az a PNP tranzisztor? Nagyon kacifántos a dolog igy, és teljesen felesleges.

Azért próbáltam így, mert egy PCF8574 i2c IO port bővítőre kötöttem, ahol alapértelmezetten magas szinten vannak az output lábak, az eszköz indítása után (az adatlapja szerint is), addig amíg konkrét értékeket be nem állítok. Emiatt alapból be volt kapcsolva a mosfet, amit nem akartam.
A PNP tranzisztorral próbáltam megoldani, hogy az eszköz indítása után 0-n legyen a gate. (de nem jól, mert nem működött )