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Benötige Hilfe für FET Schalter

RC-Drehteile

TaschenlampeneigenbauSpezi & Ehrenmitglied
4 Juli 2010
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Moin zusammen,

Ich habe im Bereich Elektrotechnik nur Grundkenntnisse und selbst die haben Lücken, daher benötige ich eure Hilfe.

Ich möchte eine Lampe mit SBT90.2 bauen. Verwenden möchte ich einen FET Treiber. Diesen möchte ich aber nicht mit einem Taster steuern, sondern per Clicky. Hat diverse Gründe. Aber bei zu erwartenden Strömen von 20A und mehr, steigt ein normaler Clicky recht schnell aus. Da ich genug Platz habe, ist die Überlegung, für dem hohen Strom einen FET zu verwenden, der vom Clicky gesteuert wird.

Kann mir wer ein passendes Modell nennen, das mit dem Spannungsbereich von 3-4,2v klar kommt und mindestens 25A kann? Und am besten auch einen kleinen Hinweis auf die Beschaltung geben? Danke schonmal

Viele Grüße
Michael
 

ikaruz500

Flashaholic
6 Oktober 2013
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Mainz
Hi,
grundlegend ist ein ähnlicher Treiber wie er bei der FW3A oder X9Lverwendet wird das was Du suchst.
Denn mit diesen wird nur ein FET für die Regelung des LED Strom benötigt.
Dieser ist allerdings ein reiner Buck-Treiber. Im BLF wird dieser momentan weiterentwickelt und als Lume1 bezeichnet. Hier die SW auf Github, es gibt auch ein Entwicklungsboard für den Treiber, evtl. rückt loneoceans auch von diesem den Schaltplan raus....
Der Treiber hat Pogo Pins für die Programmierung, also müsste wohl nur der FET und die Software angepasst werden??
Dann würde der Treiber auch statt mit dem Taster am Lampenheck mit Clicky funktionieren.
:zwei:
 
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ger-slash

Moderator
Teammitglied
15 Dezember 2013
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Rhein-Sieg-Kreis
Ich vermute dass Michael eher einen "echten" Clicky sucht, der den Strom komplett unterbricht.

Der Lume1 ist ein Treiber für elektronische Taster. Dieser befindet sich dieser bei der FWXX-Reihe am Heck, es wird darüber jedoch kein nennenswerter Strom geschaltet.

Ich habe damals schon mal eine elektronische Clicky-Lösung gesehen, ist aber schon Jahre her. Ich suche mal......
 

Alexander

Flashaholic**
4 Juni 2011
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Hast du denn beide Akku Anschlüsse am Ort des Fets/Schalters zur Verfügung?
Wenn nein ist das ganze nicht ganz so einfach da man im eingeschalteten Zustand keine nutzbare Spannungsdifferenz hat.
Ein Mosfet braucht immerhin ein paar Volt am Gate damit er einschalten kann(mal von depletion Typen abgesehen).
 

Unheard

Flashaholic**
6 November 2017
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Raffnixhausen
Die Dropbox Tools haben sowas. Da sorgt vermutlich ein Kondensator für den Schaltstrom. Der Taster ist da allerdings Knackfroschmäßig. Um zu gucken, wie das theoretisch funktioniert, reicht das ja erstmal. Den Transistor müsste man halt richtig dimensionieren.

Vielleicht hilft Dir dieser Thread im BLF weiter.

Ich vermutete dass LED4Power.com damals mal so etwas angeboten hatte, aber dessen Seite scheint down.
Die haben ja einen FET auf dem Treiber für die Schalter-LED. Auch ne Möglichkeit, da Strom hinzugekommen.
 

ikaruz500

Flashaholic
6 Oktober 2013
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Mainz
Die Seite von LED4Power sieht nur so aus als ob Sie down wäre.
Wer sich bereits registriert hat kommt mit
https://led4power.com/wp-login.php rein.
Aber den Schalter gibt es dort immer noch nicht.
Also loneocean hatte auch mal einen FET unterstützten Schalter vorgestellt:
GSF16,
(oh ger-slash war schneller), was daraus geworden ist habe ich nicht weiter verfolgt, da die FW3A für mich das Problem durch das zweite Rohr für den Schaltkontakt eleganter gelöst hatte.
 
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steidlmick

Flashaholic***
15 August 2012
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Bielefeld, NRW
Da ich genug Platz habe, ist die Überlegung, für dem hohen Strom einen FET zu verwenden, der vom Clicky gesteuert wird.
Wie soll das denn praktisch funktionieren?
So ein FET ist ein aktives Bauteil, das zum Schalten eine Steuerspannung benötigt. Der Clicky könnte also z.B. eine positive Steuerspannung auf den Gate-Anschluss legen. Nur sind Clickys üblicherweise eher mit der Masse der Lampe verbunden, da scheidet das ja aus...

Für einen N-Kanal-FET sähe das im einfachsten Fall so aus:

Bild_2022-01-23_161933.png
Der N-Kanal-MOSFET wird dabei zwischen der Masse und dem Masseanschluss des Verbrauchers wie abgebildet angeschlossen.
Der Widerstand R(GS) ist wichtig, damit das Gate nach Abschalten der Steuerspannung (Gate-Spannung) auch entladen wird und der MOSFET wieder sperrt.
Mit R(in) wird der Strom für das Gate begrenzt.
Typische Werte sind hier R(GS) = 10 kOhm, R(in) = 1 kOhm

Um bei deinem Clicky-Beispiel zu bleiben, müsste dann der Clicky eine positive Steuerspannung Vdrive am Gate anlegen, um den FET einzuschalten. Wäre das für deine Lampe realisierbar?
 
  • Danke
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ikaruz500

Flashaholic
6 Oktober 2013
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Mainz
Also ob ein Clicky oder Schalter ein (Masse)Signal über das zweite Akkurohr an die MCU gibt ist doch nur eine Frage der Software, allerdings bin ich dabei raus:pfeifen:, diese gibt es meines Wissens nicht als Open-Source.
Jetzt wäre es natürlich auch möglich + zum Schalter über ein inneres zweites Rohr für die Spannungsversorgung an das Heck für den FET zu leiten.
Aber was passiert wenn es da einen Kurzschluss gibt kann ich mir vorstellen...., aber wäre es nicht eine Idee einen kleinen Widerstand als "Sicherung" für die + Schaltspannung vom Lampenkopf zum Heck zu verwenden? Dann würde der FET lediglich bei einem Kurzschluss nicht mehr funktionieren?
 
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RC-Drehteile

TaschenlampeneigenbauSpezi & Ehrenmitglied
4 Juli 2010
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Danke euch. Also ich hätte erwähnen sollen, dass der Clicky nicht am Heck der Lampe sitzt, sondern am Lampenkopf positioniert werden soll. Deswegen habe ich da dauerhaft eine Spannung zur Verfügung. Ein UI nur mit Taster möchte ich nicht, da ich den Treiber stromlos machen will. Der FET wird vermutlich nicht nennenswert Strom im Standby brauchen.

Mit der Erklärung von Mick kann ich hoffentlich was anfangen. Gibt es konkrete Beispiele für einen FET, den ich verwenden könnte?


Gruß Michael
Um bei deinem Clicky-Beispiel zu bleiben, müsste dann der Clicky eine positive Steuerspannung Vdrive am Gate anlegen, um den FET einzuschalten. Wäre das für deine Lampe realisierbar?
 

steidlmick

Flashaholic***
15 August 2012
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Mit der Erklärung von Mick kann ich hoffentlich was anfangen. Gibt es konkrete Beispiele für einen FET, den ich verwenden könnte?
Welche Bauform würde dir denn vorschweben? Lieber etwas in SMD-Bauform oder herkömmlich als DIP-Version (braucht mehr Platz)?
Welche Versorgungsspannung/Gate-Spannung stünde mind. zur Verfügung, 3V oder mehr?

Ein günstiges Produkt im SMD-Gehäuse SO-8 wäre z.B. dieser N-Kanal-MOSFET, der auch bei sehr geringen Gate-Spannungen unter 2.5 V zuverlässig mit geringem Widerstand einschaltet.
Wäre so etwas nach deinem Geschmack?
 
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RC-Drehteile

TaschenlampeneigenbauSpezi & Ehrenmitglied
4 Juli 2010
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Also die Bauform ist mir eigentlich egal, wäre gut, wenn das auf ne Platine mit 20mm durchmesser passen könnte. Ich könnte mir mit der cnc ein einfaches Platinenlayout fräsen, wenn das auf einen Layer passt. Wie sieht das mit Kühlung aus?

Achso, wie gesagt, Spannungsbereich wäre eine Lithiumzelle, also 3-4,2v

Gruß Michael
 
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steidlmick

Flashaholic***
15 August 2012
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Wie sieht das mit Kühlung aus?
Das ist von vielen Faktoren abhängig, vor allem vom Widerstand des FETs im eingeschalteten Zustand.
Hier wird sehr genau erklärt, wie man so etwas anhand der Angaben im Datenblatt des FETs und der angepeilten Betriebstemperatur, Spannungen, Strömen etc. ausrechnen kann.

Hier könnte man sich an der Bauart der FETs in Lampenteibern orientieren, z.B. am Vishay SiR800, der in der Astrolux FT03S benutzt wird. Durch die großflächige Verlötung mit der Platine ist eine bessere Wärmeabfuhr möglich und wenn's für die Astrolux FT03S reicht, dann wird's für deinen Zweck wohl auch reichen.

Hast du einen bevorzugten Lieferanten/Händler? Dann könnte man dort mal schauen, welche Produkte in der Bauform und mit den benötigten Leistungsdaten verfügbar sind.
 
  • Danke
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TaschenlampeneigenbauSpezi & Ehrenmitglied
4 Juli 2010
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Also reichelt und Conrad sind immer für ne Bestellung gut, das würde schon passen.

Danke schonmal für die Bemühungen
 

steidlmick

Flashaholic***
15 August 2012
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Bielefeld, NRW
Also reichelt und Conrad sind immer für ne Bestellung gut, das würde schon passen.
Bei Reichelt gibt es den Vishay SiR802, der sollte für deine Zwecke auch gut geeignet sein. Der ist zwar nicht gerade günstig, aber hat dafür niedrige Widerstände auch bei sehr geringen Gate-Spannungen = wenig Verlustleistung, geringere Wärmeentwicklung.

Alternativ wäre wohl auch der deutlich günstigere Taiwan Semicon TSM070NB04LCR noch geeignet. Allerdings sind die Werte des Vishay SiR802 besser...
 
  • Danke
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TaschenlampeneigenbauSpezi & Ehrenmitglied
4 Juli 2010
6.096
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Bei Reichelt gibt es den Vishay SiR802, der sollte für deine Zwecke auch gut geeignet sein. Der ist zwar nicht gerade günstig, aber hat dafür niedrige Widerstände auch bei sehr geringen Gate-Spannungen = wenig Verlustleistung, geringere Wärmeentwicklung.

Alternativ wäre wohl auch der deutlich günstigere Taiwan Semicon TSM070NB04LCR noch geeignet. Allerdings sind die Werte des Vishay SiR802 besser...
Joa, preislich ist das egal, mit Sicherheit kein günstiger FET, aber bei so einem Projekt drehe ich jetzt nicht jeden Euro um.

Dann gucke ich mir den vishay mal an. Welche Widerstände bräuchte ich konkret?

Gruß Michael
 

steidlmick

Flashaholic***
15 August 2012
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Bielefeld, NRW
Welche Widerstände bräuchte ich konkret?
Für die Ansteuerung gemäß meiner Zeichnung von oben?
Da gibt es eigentlich keine festen Vorgaben.

Üblich für den RGS ist meistens so etwa 10 kOhm bis 100 kOhm, irgendetwas in der Größenordnung, der Widerstand Rin sollte signifikant kleiner sein, in der Astrolux FT03S sind es z.B. nur 47 Ohm, aber auch 100 Ohm bis 1.0 kOhm sollte ausreichen.

Bei dir sind die konkreten Widerstandswerte nicht so bedeutend, weil du den FET über einen mechanischen Schalter schalten wirst.
Ich würde einfach mal ein paar verschiedene Werte anschaffen und dann mal rumprobieren, welche sich optimal bewähren.
 
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Alexander

Flashaholic**
4 Juni 2011
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D:\Hessen\Gießen\Lollar
Wenn du den Platz hast würde ich auf jeden Fall mehrere Fets parallel nehmen.
Ansonsten kommt da bei 20A schon einiges an Verlust zusammen.
Für normale Akkuspannung wird der RdsON so bei 5,5mOhm liegen, bei 20A gehen da also schon 0,11V flöten.
Bei 2W Verlust wird das auch schon warm.
Zwei parallel sollte man mindestens mal einplanen denke ich.
 
  • Danke
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TaschenlampeneigenbauSpezi & Ehrenmitglied
4 Juli 2010
6.096
5.098
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Danke, das ist ein guter Tipp. Platz ist genug da. Werde mal ein Layout überlegen. Problematisch wird es nur, dass man ein einlagiges Platinenlayout damit wahrscheinlich nicht mehr hinbekommt. Vielleicht ist es aber auch besser, wenn ich die Fets auf einen Kupfer Kühlkörper löte und frei verkabel - da muss ich mir mal gedanken machen.

Gruß Michael