P-Kanal MOSFET mit ATmega ansteuern

[Markus]

Hallo Ihr Lieben,

leider wird es jetzt ziemlich Analog und dazu brauche ich Ausnahmsweise mal Eure Hilfe dass jemand mal "drüber" schaut.

In den wenigen Stunden die mir gerade Nachts bleiben versuche ich mit meinem Nistkastenprojekt vorwärts zu kommen.
Nun habe ich die Aufgabenstellung 15V für zwei getrennte Verbraucher vom ATmega aus schalten zu müssen welche über eine gemeinsame Masseverbindung verfügen.
Und dabei habe ich mir einen P-Kanal MOSFET des Type IRF5305 ausgesucht.
N-Kanal fällt ja soweit ich das verstanden habe deswegen weg, weil der N-Kanal gegen GND schaltet und ich aber gegen +15V schalten muss. Richtig?

Nun habe ich mir die folgende Schaltung überlegt:



Für den BC548 habe ich eine V_BE von 0,7V und eine I_BE von ca. 1mA bei ca. 15 mA I_CE angenommen. Ist das richtig oder habe ich hier einen Gedankenfehler?
Damit komme ich auf 4,3kOhm, also 4k7 R_B-Widerstand.
Den I_CE des BC548 begrenze ich bei 15V Betriebspannung auf 15 mA.

Bei den Verbraucher handelt es sich um externe Netzteile welche mittels Festspannungsregler 78S12 die 12V Betriebsspannungen für die beiden im Nistkasten befindlichen Kameras erzeugen.
Typischer Weise sollte der Betriebsstrom so zwischen 100mA - 200mA betragen. Gerade aber bei Betrieb der Hintergrundbeleuchtung erwarte ich, dass auch mal größere Stromspitzen auftauchen können.

Ein Relais will ich nicht verwenden da ich die Idee mit dem MOSFET ganz hübsch fand

Was meint Ihr, funktioniert die Schaltung?

Viele Grüße,
Markus

 

[dino03]

Hi Markus,

N-Kanal fällt ja soweit ich das verstanden habe deswegen weg, weil der N-Kanal gegen GND schaltet und ich aber gegen +15V schalten muss. Richtig?

stimmt.

Für den BC548 habe ich eine V_BE von 0,7V und eine I_BE von ca. 1mA bei ca. 15 mA I_CE angenommen. Ist das richtig oder habe ich hier einen Gedankenfehler?
Damit komme ich auf 4,3kOhm, also 4k7 R_B-Widerstand.
Den I_CE des BC548 begrenze ich bei 15V Betriebspannung auf 15 mA.

Der BC548 hat doch bestimmt mindestens das 10fache an Gleichstromverstärkung.

Ich würde von Basis zu GND nen 10k setzen um die Basis beim Programmieren auch auf GND zu halten (alles abgeschaltet). Von der Basis zum IO-Pin würde ich nen 22k-47k legen. Das sollte allemal reichen. In die Gate-Leitung zum MOSFET würde ich nen 100-Ohm legen um Stromspitzen zur Gatekapazität zu verhindern.

Typischer Weise sollte der Betriebsstrom so zwischen 100mA - 200mA betragen. Gerade aber bei Betrieb der Hintergrundbeleuchtung erwarte ich, dass auch mal größere Stromspitzen auftauchen können.

sollte wohl passen.

Vor allem klackert ein MOSFET nicht so wie ein Relais und verscheucht dir dadurch die Vögel.

Gruß
Dino

 

[Markus]

Hallo Dino,

danke für Deine Antwort. Um sicherzustellen dass ich Dich richtig verstanden habe, habe ich die Änderungen nochmals kurz in das Schaltbild übernommen.


Meinst Du so?

Grüße,
Markus

 

[dino03]

Hi Markus,

Um sicherzustellen dass ich Dich richtig verstanden habe, habe ich die Änderungen nochmals kurz in das Schaltbild übernommen.
...
Meinst Du so?

sieht gut aus. So hab ich das gemeint. Das war jetzt so aus dem Bauch heraus entworfen. Also besser vorher mal testen. Aber vom Gefühl her sollte es klappen.

Gruß
Dino

 

[Markus]

Hallo Dino,

danke für Dein Feedback.

Also besser vorher mal testen

Ja, klar, das hatte ich sowieso schon vor nur leider habe ich den MOSFET nicht auf Lager sondern muss in bestellen und somit muss ich jetzt erst die Bestellung an Reichelt fertig machen.
Sobald die Bauteile da sind baue ich die Schaltung mal auf und die Ergebnisse werde ich hier dokumentieren.
Damit haben wir dann quasi eine Referenzschaltung im Forum.

Es ist schon interessant .... man macht sich viel Gedanken über komplexe Zusammenhänge und Abläufe, versucht einem kleinen Käfer Ethernet beizubringen usw. und dann scheitert man an so grundlegenden Dingen wie eine MOSFET Schaltung. Da wäre eine Sammlung von Grundschaltungen und Basisschaltungen nützlich die man einfach recyceln kann.....

Danke und schönen Abend,
Markus

 

[dino03]

Hi Markus,

versucht einem kleinen Käfer Ethernet beizubringen usw.

ich hab ja nun zweimal diese Ethernet-Ding von Dirk hier (W5100 Chip) und im Datenblatt steht das man nur ein Bit setzen muß (neben den Registern mit der IP-Adresse, MAC, Netzmaske, Gateway) und dann antwortet er auf Ping
Wenn ich das da richtig verstanden habe. Er kann neben TCP und UDP auch RAW-Ethernet und RAW-IP. Man könnte sich also auch eigene Protokolle basteln. Aber ich glaube bis ich den am laufen hab gehen noch nen paar Wochenenden ins Land.

Gruß
Dino

 

[Markus]

Hallo Dino,

ja ja, TCP, UDP, ARP, DHCP, PING, ....

Ich selber habe entschieden den ENC28J60 von Microchip einzusetzen. Ja, mann muss auch dort nur einige Bits in Registern setzen um den Chip zum Leben zu erwecken. Aber, die ganzen Protokolle, angefangen beim Internetprotocoll, Traanmission Controll Protocoll, UDP usw. müssen von Hand programmiert werden wenn man keinen fertigen Stack verwenden möchte. Und da ich begreifen will wie es funktioniert programmiere ich gerade alles von Hand. Das Füllen des Sendebuffers mit den relevanten Daten erfolgt von Hand und die Auswertung des Buffrers auch. Checksummen berechne ich teilweise von Hand.

Aktuell habe ich ARP, PING, UDP, Time Protocoll (den Vorgänger von NTP), TCP und HTTP am Laufen.....

Als nächstes will ich mir noch DHCP und Telnet ansehen und dann gehe ich wieder zurück in mein reales Projekt in dem ich nur TCP verwenden werde.

Grüße,
Markus

 

[Markus]

Hallo zusammen,
hallo Dino,

alsoooooooo .... melde hiermit wie versprochen:
a) Schaltung aufgebaut
b) Schaltung funzt


Die eigentliche Herausforderung war jetzt zum Schluss noch der Test. Man finde mal so schnell in der Bastelkiste einen Verbraucher für 15V oder einen Widerstand der bei 200-300mA mal schnell so 4,5W abkann. Da war mein Repertoire an Bauteilen fast überfordert. Jetzt habe ich halt zum Test auf Lochraster ein paar 1k-Öhmer mit jeweils 2Watt parallelgeschaltet damit wenigstens ein bissle n Strom zusammenkommt.

Gut sag ich also, Thema erledigt und damit geht es weiter ....

Bis später,
Markus

PS: Habe am Wochenende meinen Nistkasten montiert und warte nun auf die Mieter. Versuche am nächsten Wochenende mal alles soweit mit Bildern zu dokumentieren und Euch im Projekt-Thread zu zeigen .... Jetzt fehlt nur noch die Zentralsteuerung.