Schakelen met FET's

[almightyarjen]

Ik wil graag een fan kunnen schakelen tussen 5 en 12 volt, met behulp van een microcontroller. Het geheel is een stuk complexer, maar dat doet er even niet toe. Ik zat aan een FET te denken die als schakelaar dient. Normaal schakel je een FET zo:


Met de fan tussen de drain en de 12V dus. De gate gaat naar de microcontroller-uitgang

Echter wil ik de fan niet aan/uit schakelen maar tussen meerde voltages. Elke uitgang van de microcontroller is aangesloten op een FET, die het juiste voltage schakelt. Ik had dit gedacht:



Maar dat kan dus niet: de belasting mag niet aan de source hangen... Ik heb weinig verstand van FET's maar ik ben er dus achter dat de belasting aan de drain moet hangen. Hoe ga ik dit nu oplossen? Aangezien de verschillende spanningen via de drain binnenkomen, kan ik die niet makkelijk aan elkaar knuppen...

Het gaat dus om het schakelen tussen meerdere spanningen, niet alleen 5 en 12 Volt... Iemand een idee??

[Cassettebandje]

Als je een P-fet in plaats van een N-fet gebruikt kun je wel doen wat jij wilt. Let er wel op dat je stuurspanning altijd hoger moet zijn dan de gatespanning, anders gaat de fet niet open.
Dat kun je oplossen door de gates van deze fets met een 10KOhm weerstand aan de 5 en 12 volt vast te maken en nog twee N-fets te gebruiken om de gate naar 0V te trekken.

[naftebakje]

Als je het simpel wil houden, en het ook volstaat om te schakelen tussen 7 en 12V, dan heb je genoeg met een FET en een diode.
Ene kant fan hangt aan de 12V, aan de andere kant hangt een diode naar de 5V, daardoor zal de fan constant op 7V werken. Nu kan je het punt tussen de fan en de diode met een FET naar massa trekken (de diode voorkomt dat je de 5V kortsluit) en dan werkt de fan op 12V.

[Zjosh]

Cassettebandje schreef op vrijdag 23 januari 2009 @ 10:11:
Als je een P-fet in plaats van een N-fet gebruikt kun je wel doen wat jij wilt. Let er wel op dat je stuurspanning altijd hoger moet zijn dan de gatespanning, anders gaat de fet niet open.
Dat kun je oplossen door de gates van deze fets met een 10KOhm weerstand aan de 5 en 12 volt vast te maken en nog twee N-fets te gebruiken om de gate naar 0V te trekken.

Dat laatste kan ook met de simpelste torretjes die er zijn... iedereen heeft wel een stapel BC547c liggen.

[almightyarjen]

Zjosh schreef op vrijdag 23 januari 2009 @ 10:24:
[...]


Dat laatste kan ook met de simpelste torretjes die er zijn... iedereen heeft wel een stapel BC547c liggen.

Ik volg het verhaal over het naar nul trekken van de gates dmv twee FETs/BC547 even niet. Hoe zet je die in de schakeling??

[Cassettebandje]

Tadaa:

code:

                VCC            VCC
                 + 5v           +12v
                 |              |
           o-----o              |
           |     |         o----o
           |     |         |    |
          .-.    |        .-.   |
          |10k   o        |10k  |
          | |    |        | |   |
          '-' ||-+        '-'||-+
           |  ||-> p fet   | ||->  p fet
           +o-||-+         o-||-+
            |    |         |    |
          |/     |       |/     |
   Input1-|      |Input2-|      |
          |>     |       |>     |
            |    |         |    |
     BC547  |    |  BC547  |    |
           ===   |        ===   |
           GND   |        GND   |
                 |              |
                 |              |
                 |              |
                 |              |
                 o--------------o
                              ,---.
                              | X |
                              '---'
                                |  Motor
                                |
                               ===
                               GND
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

[almightyarjen]

Cassettebandje schreef op vrijdag 23 januari 2009 @ 11:03:
Tadaa:

code:

                VCC            VCC
                 + 5v           +12v
                 |              |
           o-----o              |
           |     |         o----o
           |     |         |    |
          .-.    |        .-.   |
          |10k   o        |10k  |
          | |    |        | |   |
          '-' ||-+        '-'||-+
           |  ||-> p fet   | ||->  p fet
           +o-||-+         o-||-+
            |    |         |    |
          |/     |       |/     |
   Input1-|      |Input2-|      |
          |>     |       |>     |
            |    |         |    |
     BC547  |    |  BC547  |    |
           ===   |        ===   |
           GND   |        GND   |
                 |              |
                 |              |
                 |              |
                 |              |
                 o--------------o
                              ,---.
                              | X |
                              '---'
                                |  Motor
                                |
                               ===
                               GND
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

Oh, zo ja... Ik zat even in de verkeerde richting te denken... Dit zou inderdaad helemaal moeten werken... Super, thanks! dit ga ik even uitproberen

[DaWaN]

Als je die fan toch aan een µC hebt hangen, waarom hang je hem niet gewoon aan 12V met 1 N-Fet om vervolgens te gaan PWM'en ? Heeft de motor van je fan ook nog meer koppel ook

[almightyarjen]

DaWaN schreef op vrijdag 23 januari 2009 @ 11:09:
Als je die fan toch aan een µC hebt hangen, waarom hang je hem niet gewoon aan 12V met 1 N-Fet om vervolgens te gaan PWM'en ? Heeft de motor van je fan ook nog meer koppel ook

haha, hele goeie vraag... Ik was er al bang voor dat ik hem zou krijgen Ik wilde een spanningsgestuurde fancontrol maken. PWM kan als nadeel hebben dat de fans gaan brommen enzo. (niet altijd trouwens) Maar het is voornamelijk dat ik het gewoon leuk vind om het zelf te ontwikkelen... Ze gaan in stapjes van 5, 6 ,8, 10 en 12 volt geregeld worden... Maar d'r zit nog een hele meuk omheen van van de temperatuuropnemer +display enzo. Dat deel zit al werkend in de compu.. Als ik alles af heb (over een jaar ofzo ) zal ik het wel ff in een topicje gooien...

[almightyarjen]

Cassettebandje schreef op vrijdag 23 januari 2009 @ 11:03:
Tadaa:

code:

                VCC            VCC
                 + 5v           +12v
                 |              |
           o-----o              |
           |     |         o----o
           |     |         |    |
          .-.    |        .-.   |
          |10k   o        |10k  |
          | |    |        | |   |
          '-' ||-+        '-'||-+
           |  ||-> p fet   | ||->  p fet
           +o-||-+         o-||-+
            |    |         |    |
          |/     |       |/     |
   Input1-|      |Input2-|      |
          |>     |       |>     |
            |    |         |    |
     BC547  |    |  BC547  |    |
           ===   |        ===   |
           GND   |        GND   |
                 |              |
                 |              |
                 |              |
                 |              |
                 o--------------o
                              ,---.
                              | X |
                              '---'
                                |  Motor
                                |
                               ===
                               GND
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

Ik heb dit schema even besproken met een collega en die wees mij nog wel op een belangrijk puntje: timing.

Mocht het nu voorkomen (om wat voor reden dan ook) dat je beide fet's openstuurt, dan hang je (in dit geval) de 12 Volt en 5 Volt aan elkaar... Dat zal je computer niet echt fijn vinden... De kans dat je ze allebei openstuurt is vrij klein maar toch... Ik geloof dat ik toch maar voor PWM ga... (dat zou aardig wat werk voor jan doedel betekenen )

[kluyze]

Je kan een FET ook meerdere dingen laten doen als alleen 'open' en 'toe'. Een FET zal de stroom I_DS regelen afhankelijk van U_G. De FET gaat dan wel wat vermogen dissiperen.

[0fbe]

almightyarjen schreef op vrijdag 23 januari 2009 @ 13:10:
[...]

Ik heb dit schema even besproken met een collega en die wees mij nog wel op een belangrijk puntje: timing.

Mocht het nu voorkomen (om wat voor reden dan ook) dat je beide fet's openstuurt, dan hang je (in dit geval) de 12 Volt en 5 Volt aan elkaar... Dat zal je computer niet echt fijn vinden... De kans dat je ze allebei openstuurt is vrij klein maar toch... Ik geloof dat ik toch maar voor PWM ga... (dat zou aardig wat werk voor jan doedel betekenen )

Dat is toch ook met 2 diodes op te lossen?

[almightyarjen]

simplendi schreef op vrijdag 23 januari 2009 @ 13:55:
[...]

Dat is toch ook met 2 diodes op te lossen?

Jah, maar dan verlies je ook weer 0,6 Volt...

[naftebakje]

Als je een schottky neemt 0.2V, en je hoeft die enkel bij de 5V te zetten (stroom zal van 12 naar 5V willen lopen, niet omgekeerd).

[Comp-Freak]

almightyarjen schreef op vrijdag 23 januari 2009 @ 11:24:
Ik wilde een spanningsgestuurde fancontrol maken. PWM kan als nadeel hebben dat de fans gaan brommen enzo. (niet altijd trouwens)

Wanneer je een laagdoorlaat filter er achter gooit krijg je gewoon een DC spanning (met hooguit nog wat rimpel) Brommen zal dan echt niet gebeuren Niet dat ik je perse aan de pwm wil hebben, maar voordeel is wel dat je in de spanning dan traploos kan regelen.

[Stoney3K]

Cassettebandje schreef op vrijdag 23 januari 2009 @ 10:11:
Als je een P-fet in plaats van een N-fet gebruikt kun je wel doen wat jij wilt. Let er wel op dat je stuurspanning altijd hoger moet zijn dan de gatespanning, anders gaat de fet niet open.
Dat kun je oplossen door de gates van deze fets met een 10KOhm weerstand aan de 5 en 12 volt vast te maken en nog twee N-fets te gebruiken om de gate naar 0V te trekken.

Je kunt de boel natuurlijk ook actief laag aansturen ... dat is wat simpeler dan een geïmproviseerde Darlington bouwen om een actief lage gate af te dwingen.

(Actief laag is dus: 0V = aan, 5V = uit )

[ls470]

Simpelweg actief laag sturen zal niet zomaar werken als de voedingsspanning van de uC maar 5V is (dan zal de uitgangsspanning normaal niet hoger dan een 5.7V worden door de ingebouwde well-diode, en wordt de 12V fet nooit uitgeschakeld).
De oplossing van Springuin met diode op de 5V (of gefilterde PWM) is dus de meest voor de hand liggende...

[Techneut]

naftebakje schreef op vrijdag 23 januari 2009 @ 16:44:
Als je een schottky neemt 0.2V, en je hoeft die enkel bij de 5V te zetten (stroom zal van 12 naar 5V willen lopen, niet omgekeerd).

Stroom zal oplopen naar zoveel volt?

[naftebakje]

^neen, als de +kant van de fan met een FET zowel naar 5V als naar 12V wordt getrokken, dan zal er een stroom lopen van de 12V naar de 5V (en is het afwachten tot er iets knalt).

[almightyarjen]

Naar aanleiding van het schema van Springuin heb ik eerst maar het volgende in elkaar geflanst:



Dit gaat al niet goed Ten eerste doet de transistor gewoon he-le-maal niets. Ik kan de basis hoog of laag maken, niets gebeurt er... Er staat standaar 8,5 Volt op de fan... Uds = 3,5 Volt... Op de één of andere manier schakelt de BC547 niet... Als ik hem doormeet blijkt hij wel gewoon goed te zijn (ik heb er meerdere getest).

Als ik de BC547 vervang door een 2N3904 (ander type NPN) schakelt hij wel, maar niet zoals het moet. Bij 5 Volt op de basis schakelt de fan uit, bij 0V op de basis schakelt hij weer in maar weer op 8,5 Volt.. Deze 8,5 Volt staat ook op de fan als deze tussen de 12V en de drain is geschakeld. De transistor-schakeling zorgt er dus voor dat de fet niet compleet wordt open gestuurd...

Kan iemand dit verklaren want ik snap er geen fuck meer van

Dus:
- BC547 schakelt helemaal niet
- FET wordt niet helemaal opengestuurd

[ Voor 12% gewijzigd door almightyarjen op 25-01-2009 00:25 ]

[bassie]

De tor werkt als inverter. Als je 5V op de basis zet dan schakelt de tor open. Die trekt alle stroom weg waardoor de gate op bijna 0V komt.

[Zjosh]

Heb je wel het juiste type fet gebruikt? Als je dit namelijk met een N channel mosfet probeert, krijg je rare dingen. Je moet hier gebruikmaken van een P channel mosfet. Het symbool wat je daar gebruikt hebt is namelijk van een N channel.

[almightyarjen]

Zjosh schreef op zondag 25 januari 2009 @ 13:07:
Heb je wel het juiste type fet gebruikt? Als je dit namelijk met een N channel mosfet probeert, krijg je rare dingen. Je moet hier gebruikmaken van een P channel mosfet. Het symbool wat je daar gebruikt hebt is namelijk van een N channel.

Het is idd een N channel die ik gebruik... Maar is het niet zo dat P-channel Fet's duur zijn en niet vaak gebruikt worden??

[Zjosh]

Ze zijn geloof ik wel iets duurder dan N channels, maar in sommige situaties moet je wel. ( specs zijn meestal ook iets slechter ).

Om een N channel te gebruiken op de plek waar hij nu zit, moet je een spanning van rond de 18 volt ( hangt van de mosfet af) op de gate aanleggen om hem te laten geleiden. En 12 volt om hem te laten sperren. Ik zou op zoek gaan naar P channels, of een heel ander systeem verzinnen ( PWM, of wat naftebakje voorstelde ).

[almightyarjen]

Zjosh schreef op zondag 25 januari 2009 @ 15:58:
Ze zijn geloof ik wel iets duurder dan N channels, maar in sommige situaties moet je wel. ( specs zijn meestal ook iets slechter ).

Om een N channel te gebruiken op de plek waar hij nu zit, moet je een spanning van rond de 18 volt ( hangt van de mosfet af) op de gate aanleggen om hem te laten geleiden. En 12 volt om hem te laten sperren. Ik zou op zoek gaan naar P channels, of een heel ander systeem verzinnen ( PWM, of wat naftebakje voorstelde ).

Ik ben al bezig met PWM, achteraf gezien is dat een stuk makkelijker te realiseren...