FET Spannungsschalter

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  • dl7uae
    dl7uae

    #1

    FET Spannungsschalter

    Moin!

    Es ist WE und ich will Euch mal wieder mit einem Elektronikschnipsel auf den Zünder gehen.

    Thema: Womit schalte ich meine R/C-Stromquelle, sagen wir mal so bis zu 15A Dauerstrom oder auch mehr, wenn's scheh macht. (theoretisch gingen hier bis zu 130A Dauer, 520A Pulse)

    Leute, die integrierte 2S-LiPo-Spannungsregler mit Schalter ihr Eigen nennen, können gleich wieder abblenden. Alle anderen gucken sich ihren mechanischen Schalter an, besonders die langen, relativ dünnen Strippen an dem, und fragen sich außerdem, wie zuverlässig und wie lange zuverlässig der wohl seinen Dienst tun wird, besonders unter den Bedingungen der Vibrationen in Stinkern.

    Mein Anlass war, dass ich meinem 90er einen brutalen Regler für 2S-LiPo-Quelle verpasst hatte (s. eine meiner letzten Nervereien) und es nun wenig prickelnd fand, die Akkuspannung über den vorhandenen Schalter und seine langen Strippen zu ziehen. Was bringt mir ein Lowest-Drop-Regler für heftigste Ströme, wenn ich Spannung am Vorwiderstand "Schalter" verbrate.

    Ich hatte ja mal voriges Jahr einen FET-Schalter für Stinker-Starter gepostet (die originalen Tasterkontakte verkleben gerne), was lag also näher, als hier auch wieder per FET zu schalten (s. Anhang).

    Der FET IRL 1004 hat im durchgeschalteten Zustand einen Source-Drain-Widerstand von 6,5..9 MilliOhm, etwas abhängig von der DS-Spannung. Das heisst im Klartext: So gut wie kein Spannungsabfall, Kühlung des Transistors nicht erforderlich. Der FET agiert hier wie ein Relais, nur ist er leichter und zuverlässiger als ein Relais. Der vorhandene Schalter ist die Fernbetätigung des Relais.

    Geschaltet wird Minus (-), Plus (+) wird durchgeschleift. Der Elko am Gate des FET ist nicht unbedingt erforderlich, er kann aber helfen (puffern), falls unser Schalter tatsächlich mal bei Anwesenheit von Vibrationen den Husten bekommen sollte.

    Die Freaks unter Euch werden statt des Schalters lieber einen Flip-Flop mit Print-Tastern (oder GeKo-Relais und Magnet) aufbauen. Ich war zu faul, der selbsthaltene Schalter im Eingang würde hier auch den angedachten Rahmen sprengen und Euch nur wieder resignieren lassen, welche Zumutung der Tom Euch schon wieder angedeien lässt.

    Ich nahm ein ganz kleines Stückchen Lochrasterplatine, den FET flach draufgelötet, dazu die paar passiven Bauelemente. Den Steckverbinder am Ausgang liess ich weg, da geht direkt die Leitung zum Regler ab. Das Ding ist also einfach fix in die Speiseleitung eingeschleift. Das Ganze würde eingeschrumpft, es guckt ein Kabelstummel mit Steckverbinder für den LiPo und ein JR-Stecker (Weibchen) raus, an den die Strippe des Schalters geht. Wiegt alles nur ein paar Gramm.

    Es spielt nun keine Rolle, ob damit die bis zu 8,4V eines 2S-LiPo Richtung eines R/C-Spannungsreglers geschaltet werden oder die Akkuspannung aus 4..5 Zellen NiXX direkt Richtung Empfänger/Servos.
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  • dh7lk
    Member
    • 29.06.2007
    • 260
    • Lutz
    • Saarmund bei Berlin

    #2
    AW: FET Spannungsschalter

    Hallo Tom,

    gute Lösung. hatte auch mal soetwas in Betrieb, geht einwandfrei. Wenn man auch
    noch das Kabel und den mechanischen Schalter gegen Bruch/Ausfall sichern will, kann
    man die Logik umdrehen, muß aber den Akku nach dem Fliegen abnehmen, da ein
    gringer Reststrom fließt. D.h. der Schalter zieht nach Masse, Schalter geschlossen = RX aus.

    73
    Lutz
    TRex450SE, Logo103D, Logo6003D, Logo600(xl), Logo 800, MC-24+Spektrum, div. Flächenmodelle

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    • Ballo
      Ballo

      #3
      AW: FET Spannungsschalter

      Der Elko gehört parallel zum 1k2 Widerstand, sonst könnte mit der Zeit auch der Schalter anfangen zu kleben

      Balko

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      • dl7uae
        dl7uae

        #4
        AW: FET Spannungsschalter

        Aber nicht von 100uF.
        Aber OK, diese Position wäre besser, ja.

        Kommentar

        • Ballo
          Ballo

          #5
          AW: FET Spannungsschalter

          Lass mal einen Unbedarften dort einen Low ESR Elko einbauen......

          Ich denke, die "Antiblitz" Schaltungen in den moderneren Reglern werden Deiner Schaltung ähneln.

          Balko

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          • PeterH
            Senior Member
            • 26.07.2008
            • 2276
            • Peter
            • Berlin

            #6
            AW: FET Spannungsschalter

            Hallo Tom,
            welchem Zweck dient denn der Spannungsteiler 82 Ohm - 1,2 KOhm am Gate des IRL1004?
            Man könnte doch auch die 7,4V bis max. 8,4V des LiPo-Akkus direkt zum Gate schalten.

            Gruß
            Peter

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            • dl7uae
              dl7uae

              #7
              AW: FET Spannungsschalter

              Oops, das ging ja an mich, - steinalter Thread.

              Die 82 Ohm sind nur für die Nerven.

              Das Kilo macht nur das Gate niederohmig, wenn der Schalter in der Luft hängt.
              Der Elko gehört eigentlich parallel zu den 1k2, also die 82 direkt vor's Gate, obwohl die überflüssig sind, wie Du sagst.

              Ich hab' es später eh immer so gemacht, wie im angehängten Bild grün hinterlegt.
              Angehängte Dateien

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              • PeterH
                Senior Member
                • 26.07.2008
                • 2276
                • Peter
                • Berlin

                #8
                AW: FET Spannungsschalter

                Hallo Tom,
                danke für die schnelle Info.
                Deine Schaltung sieht interessant aus.
                Ist es ein BEC?
                Der pnp Transistor dient als Selbsthalteschaltung?
                Was sind das für Dioden am Ausgang (ich kann leider den Typ nicht erkennen)?

                Gruß
                Peter

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                • dl7uae
                  dl7uae

                  #9
                  AW: FET Spannungsschalter

                  Das ist ein dicker integrierter Linearregler, bei entsprechender Kühlung macht der 10A Dauer 7x24, da braucht's dann aber schon einen kleinen Lüfter.

                  Ja, der PNP dient der Selbsthaltung. Die überflüssigen 82 Ohm sind auch wieder drin.

                  Das sind zwei Transildioden parallel, P6KE6V8CA, die machen alles oberhalb 6,8V platt, beginnen schon ein bisschen bei 6,2V, - in beiden Richtungen. Die Si-Diode daneben, reicht natürlich auch eine 1N4001, ist etwas besser beim Plattmachen negativer Spannungsspitzen (Gegeninduktion der Servomotoren), eine Schottky-Diode wäre noch besser. Das dient nicht dem Schutz des LT1083, sondern dem der R/C-Elektronik, für alle Fälle. ßber den Low-ESR-Elko kann man streiten... Er kann auch das Power-On-Reset eines Microcontrollers nach Brownout stören bzw. verschlechtert er theoretisch das Regelverhalten des Linearreglers.

                  Kommentar

                  • PeterH
                    Senior Member
                    • 26.07.2008
                    • 2276
                    • Peter
                    • Berlin

                    #10
                    AW: FET Spannungsschalter

                    Hallo Tom,
                    danke für Deine Infos.
                    Sollte man derartige Transildioden eigentlich immer zwischen BEC und R/C-Elektronik schalten?
                    Man hört ja öfters, dass einige BEC's die Akku-Spannung voll durchschalten und so die Elektronik
                    beschädigen.

                    Gruß
                    Peter

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                    • dl7uae
                      dl7uae

                      #11
                      AW: FET Spannungsschalter

                      Tja..., sie könnten u.U. auch dafür eine Sicherung sein, habe schon welche aufgeraucht. Die Dinger können zwar kA-Impulse ab, werden aber bei so einem Dauerstrom einfach in Rauch aufgehen, und dann ist der Schlamassel doch da, wenn ein durchgeknallter FET eines Spannungsreglers tatsächlich mal zum Dauerleiter werden sollte. Das ist ja immer ein bisschen 6aus49, wie so ein Defekt im Regler ausgeht. Dann müsste da schon eine Sicherung auf der Primärspannungsseite des Spannungsreglers sein, die verdampft, bevor die Diode(n) es selber tun. Sowas macht man auch gern mit einem Thyristor. Habe das mal vor 30J in der Forschung für dicke Netztteile gebaut, der Hauselektriker flüchtete schon immer, wenn er mich kommen sah, um weitere Sicherungen zu Testzwecken zu schnorren.

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                      • Gero Adrian
                        Gero Adrian

                        #12
                        AW: FET Spannungsschalter

                        Moin

                        @Tom, wie parallelsiert man am besten den IRL? Dann kommt der Schalter auch in meinen Starter oder vielleicht nocheinmal die Starterschaltung posten
                        Zuletzt geändert von Gast; 28.03.2010, 22:04.

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                        • dl7uae
                          dl7uae

                          #13
                          AW: FET Spannungsschalter

                          Du meinst einen Schalter für einen Starter, weil sonst immer die Kontakte kleben bleiben?
                          Siehe unten.

                          Eigentlich reicht ein FET völlig. Kühlung ist nicht erforderlich, der blanke Transistor.
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                          • PeterH
                            Senior Member
                            • 26.07.2008
                            • 2276
                            • Peter
                            • Berlin

                            #14
                            AW: FET Spannungsschalter

                            Hallo Tom,
                            noch eine kleine Frage.
                            Sind die Widerstandswerte von 82 Ohm (wenn auch nicht unbedingt notwendig) und
                            1,2 KOhm Pi x Daumenwerte? Oder sind diese berechnet?
                            Es müssen ja min. Vgs = 4,5V anliegen um den IRL2203N durchzuschalten.

                            Du hast ja in Deiner anderen Schaltung (Linear BEC) den IRL1004 (Logic-Level Gate Drive)
                            mit den gleichen Widerstandswerten für eine Spannung von 5,8V - 8,45V verwendet.


                            Gruß
                            Peter

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                            • dl7uae
                              dl7uae

                              #15
                              AW: FET Spannungsschalter

                              Ich berechne nie etwas.. Ich gehe pullern und beziehe die Werte aus dem Urin.

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