Welche Transe nimmt man zum Schalten von höheren Strömen?

[frischen]

Hallo!
Ich hab ein kleines Problem mit einer Schaltung, die ich letztens konzipiert habe.
Mit dem Ausgangsstrom von einem 74hc00 (eventuell auch einem anderen, vielleicht ttl-Typ zwecks größeren Ausgangsstroms) möchte ich einen Transistor (NPN) durchschalten, der dann etwa 3A aushalten soll.
Mit welchem Transistor lässt sich so etwas machen?
Ich kenne mich mit Hochleistungstransistoren nicht so aus, da ich seltener mit ihnen arbeite (was heißt arbeite, eher rumspiele).
Ein BD433 zum Beispiel würde das schaffen, aber ich weiß nicht ober der sich mit den 25mA (glaube ich) vom Logik-Ausgang voll durchschalten lässt. Hab auch keine Ahnung, ob man überhaupt BDs für so was nimmt, eigentlich ist das ja eher was für Car-HiFi-Verstärker.
Kann mir sonst jemand einen anderen Typen vorschlagen (am Besten bipolar), oder sollte das auch mit dem genannten funktionieren?

Wäre für eine Antwort sehr dankbar,

Mr Freshmaster

[nilpferd]

Hallo Frischen,
3A direkt aus´m CMos zu schalten, wird schwer werden. Bei Deiner Anwendung würde ich einen kleinen vorschalten (z.B. BC141). Damit kannst Du dann aus einem BD433 3A ziehen. Das HC ist aber dann aber auch noch ziemlich am Limit, besser wäre ein normales 74er...

Grüsse,
nilpferd

[Erfinderlein]

Hallo,

warum nicht mit einer Darlingtonstufe ? Ich habe früher gerne den BD 677 genommen hat ne Verstärkung von > 750. Aber einen Kühlkörper vorsehen ! So ein "ausgefranzter" Fingerkühlkörper müsste reichen.

Gruss aus GR

[anders]

Nachteil von Darlingtons ist die ziemlich hohe Restspannung.

Am besten einen N-Kanal-MOSFET nehmen. BUZ.... oder IRF.....
Die brauchen praktisch keinen Steuerstrom, und da ON-Widerstände im mOhm Bereich machbar sind, ist die Restspannung u.U. so klein, daß auf eine Kühlung verzichtet werden kann.

[frischen]

Das heißt ein IRF510 z.B. würde gehen.
Sind die Anschlüsse vom FET mit Source, Drain, Gate denn entsprechend der bipolarer Typen B, C, E, sodass ich meine bis auf den Leistungstransistor fertige Platine nehmen kann?

Vielen Dank für eure Hilfe!

Mr freshmaster

[anders]

Der IRF510 ist nun ausgerechnet ein schlechtes Beispiel, weil es ein 100V Typ ist.
Der von Dir ursprünglich vorgeschlagene BD433 hätte auch nur 20V ausgehalten.

Hohe Spannungsfestigkeit mußt Du bei FETs mehr noch als bei bipolaren Transistoren mit hohem Innenwiderstand bezahlen, in diesem Fall 0,56 Ohm.
Bei 3A ergäbe das einen Spannungsabfall von 1,7 V Volt - das ist viel schlechter als bei einem Darlington und erfordert in jedem Fall ein Kühlblech.
Außerdem müßte er dazu mit 10V angesteuert werden. Rund 7V Ansteuerung braucht er schon, um überhaupt 3A ziehen zu können.
Um solches abzuschätzen gibt es Datenblätter.

Leider schreibst Du an keiner Stelle etwas über die Betriebsspannung und die Art der Last.

Wenn Du den IRF510 wegen des Preises aus dem Conrad Katalog ausgesucht hast, würde ich Dir eher zu Typen wie BUZ11, BUZ71, RFP14N05L raten. Das Problem bei all diesen preisgünstigen Typen ist, daß 5V Steuerspannung gerade eben ausreichen. Wenn man bis auf 10V geht, wird der Innenwiderstand deutlich niedriger.

Wenn mehr als 5V Steuerspannung nicht machbar sind, z.B. über die Standard CMOS Serie, kann kann man auch Typen mit noch höherer Belastbarkeit oder aber sog. Logik-Level-FETs einsetzen. Beides ist leider teurer.
Als Beispiel habe ich mal das Datenblatt eines Transistors beigefügt, den ich hier für höhere Ströme verwende.
Bei 5V Steuerspannung hat er gerade 14mOhm Innenwiderstand. Bei 3A Laststrom wären das 42mV Spannungsabfall oder 126mW Verlustleistung. Da braucht bis 6A gewiß nichts gekühlt werden.

Dein Layout kannst Du wahrscheinlich weiter verwenden, allerdings mußt Du den FET andersrum einbauen. Wenn das Pinout des BD433 E-C-B ist, hat der FET G-D-S, also gerade verkehrtrum.


mfg
perl

[frischen]

Wie bersits im ersten Post erwähnt, will ich den transistor mit einem HC also 5V ansteuern. Der Strom stammt aus einem PC-Netzteil, das 10A bei 5V liefert, 2 Leistungstransistoren sollen an selbiges angeschlossen unabhängig voneinander einige Glühlampen schalten. Aus einer Märklin-Digital-Anlage kommt das Schaltsignal letztendlich von einem Cmos oder meinitwegen auch Standard TTL, das ist egal. Auf jeden Fall 5V Betriebsspannung.

Hast schon recht, ich hab bei der Auswahl auf den Preis geguckt,
aber als Auf-den-Preis-Gucker kaufe ich mit Sicherheit nicht bei Conrad ein!
Reichelt ist mein bevorzugter Versender.

Leider hab ich nur den von von Ihnen angegebenen Typen nicht gefunden, dafür einen anderen:
den IRFZ34.
Der hat einen onWiderstand von 40mOhm und schaltet laut Datenblatt knapp 10A bei 5V Gate-Source Spannung.

Ich hoffe, dass ich mit diesem Typen endlich richtig liege und nicht noch irgendwas anderes zu beachten ist.

Vielen Dank nochmal für die Bemühungen,

Mr Freshmaster

[frischen]

Eine etwas blöde Frage müsste ich doch noch nachschieben:
Muss man bei einem Fet an Gate einen Vorwiderstand benutzen?
Eigentlich zieht der Fet doch eh keinen Strom, da kann der Widerstand doch wegbleiben oder sehe ich das falsch?

mfG,

Mr Freshmaster

[anders]

Ja, der IRFZ34 sieht vernünftig aus.
Nach meiner Interpretation wird er bei 5V Ansteuerung und 3A etwa 150mV Spannungsabfall haben.

Der Widerstand in der Gateleitung ist nicht zwingend notwendig, das hängt vom Layout ab.
Wahrscheinlich reicht der Innenwiderstand des treibenden CMOS-Gates allein schon aus.
Leistungsfets können aufgrund ihrer hohen Steilheit und großen Kapazitäten mit den Zuleitungen Schwingkreise bilden, die dann im Moment des Umschaltens, wenn der FET also noch nicht in der Sättigung ist, hochfrequente Störungen produzieren. Das fällt besonders dann auf und kann die Störstrahlgrenzwerte verletzen, wenn der FET häufig schaltet.
Durch den Widerstand dessen Wert nicht kritisch ist, wird dieser Schwingkreis gedämpft, sodaß er sich nicht aufschaukeln kann.
Wenn Du ihn weglässt, solltest Du zur Sicherheit mit einem Radio und Fernsehgerät mal kontrollieren, ob Du solche Störungen produzierst.

[Kurt]

Hi,

Ich hänge auch gerade vor einem ähnlichem Problem. Möchte gerne bis zu 1,6 A schalten. Hatte mir auch schon nen Darlingtontransistor rausgesucht.

Dieser hatte mir aber auch noch zu eine hohe UCeSat Spannung und bei wechselnden Lasten wäre es ne dumme Sache geworden.

Ich möchte jetzt nen BUZ11 Mosfet nehmen.

@Anders:

Das es um Multiplexen in einer Anzeige geht komme ich auf Schaltfrequenzen von ca. 80 Hz.
Jetzt ging vorher schon die Frage mit dem Gatewiderstand rum.
Rein Theoretisch bräuchte ich ihn für die Funktion ja nicht.
Kannst du das mit den Störungen noch ein bischen Erläutern ?

Sehe ich deinen gedanken Richtig das wenn die Ansteuerung ihren Pegel wechseld in dem Moment das Gate quasi "in der Luft hängt" und somit wie eine Antenne wirkt ?
Dann müßte doch nen z.b 500Kohm an von Gate nach Masse reichen ?
Oder ?

[anders]

...Sehe ich deinen gedanken Richtig das wenn die Ansteuerung ihren Pegel wechseld in dem Moment das Gate quasi "in der Luft hängt" und somit wie eine Antenne wirkt ?
Dann müßte doch nen z.b 500Kohm an von Gate nach Masse reichen ?
Oder ?....

Das Gate hängt nicht in der Luft, sondern der Transistor durchläuft den Linearbetrieb. Dabei hat er eine fürchterlich hohe Verstärkung und fängt leicht mit den parasitären Schaltungselemente an zu schwingen.
Das gleiche Problem gab es schon bei NF-Endröhren und man hat es dort genauso gelöst.

Diskutiert nicht über den Widerstand sondern baut ihn ein. Fertig.