15A 400W DC 5 – 36V D4184 P-CHANNEL MOSFET Trigger Schalter Treibermodul

Hier die Kurzvorstellung des 15A 400W DC 5 – 36V D4184 P-CHANNEL MOSFET Trigger Schalter Treibermoduls, dass man für einen sehr kleinen Preis bei Amazon, Ebay, Aliexpress, etc. kaufen kann. Einfach bei Google nach „D4184 MOSFET Modul“ suchen.

Um hohe Ströme zu schalten eignen sich MOSFETs natürlich am besten. Sie haben einen extrem geringen Widerstand und können schnell schalten. Der D4184 hat einen Drain-to-Source Widerstand von ca 100 mΩ und er schaltet schon zwischen 3 und 5 Volt Gate-to-Source Spannung.

Drain-to-Source Widerstand
Quelle: NTMD4184PF Datasheet http://onsemi.com

Ein P-CHANNEL MOSFET hat folgendes Schaltbild

P-Channel MOSFET

Das 15A 400W DC 5 – 36V D4184 P-CHANNEL MOSFET Trigger Schalter Treibermodul enthält sogar 2 der P-Channel MOSFETS die parallel geschaltet sind was dazu führt, dass der Drain-to-Source Widerstand halbiert wird. Zusätzlich zu den MOSFETS befinden sich auch noch paar Widerstände, eine LED und 2 Schraubklemmenblöcke für die Stromquelle und den Verbraucher. (Da können auch mal etwas dickere Kabel verwendet werden).

Unterseite D4184 Board

Auf der Unterseite kann man gut erkennen, dass die D4184 P-CHANNEL MOSFET Boards auf der (V+) Leitung schalten und GND (V-) immer verbunden ist. Die Folgende Simulation zeigt eine einfache Schaltung des Boards. Mit dem Umschalter auf der linken Seite kann man den Strom am Verbraucher (5Ω Widerstand auf der rechten Seite) ein und aus Schalten.

Das Board kostet gerade mal ca 2€ und ist damit ein idealer Schalter, der auch mit PWM Signalen bis ca. 20kHz sehr gut klar kommt.

So weit so gut. In den nächsten Tagen werde ich noch mal den Innenwiderstand von dem Board messen. Die Ergebnisse werde ich dann hier ergänzen.

Update:

Auch wenn meine Messgeräte nicht genau genug sind, um dem exakten Drain-to-Source Widerstand zu bestimmen habe ich doch mal einen Versuch durchgeführt und dabei folgendes festegestellt.

Der Versuchsaufbau entspricht dabei der oben simulierten Schaltung mit ein paar kleineren Abweichungen bei der Eingangsspannung (hier 4,88 V) und dem Widerstand (hier 3,7 Ω ). Am Gate habe ich einmal mit 5V und einmal mit 3,3V aus einem entsprechenden Mikrokontroller (ESP32 und Arduino) angelegt um dem MOSFET zu schalten.

Folgende Werte habe ich gemessen:

Vgate (gemessen)5V3,3V
Vin (gemessen)4,88V4,88V
Vds (gemessen)0,10V0,12V
R (gemessen) 3,7 Ω 3,7 Ω
I = (Vin – Vds) / R1,291A1,286A
Rds = Vds / I0,077 Ω 0,093 Ω

Wow, eine ermittelter Innenwiderstand von ca. 80 – 90 mΩ. Schade, dass ich nicht genauer messen kann, aber das ist schon mal ein ein deutliches Zeichen dafür, dass die beiden parallel geschalteten D4184 P-CHANNEL MOSFETs sehr gut geeignet sind, um damit hohe Ströme zu schalten, auch wenn man bei einer Vgate Spannung von 3,3V schon mit einem Innenwiderstand von fast 0,1 Ω leben muss. Was bei 36V und 15A schon einiges an Leistung sein kann, da dann am MOSFET in dam Fall schon 1,5 Volt abfallen was einer Leistungsaufnahme von ca. 50W entspricht. Das geht auf keinen Fall ohne gute Kühlung und selbst dann habe ich meine Zweifel ob der kleine Halbleiter das überlebt. Also Vorsicht – bei sehr hohen Strömen darauf achten, dass die Vgate Spannung nicht zu klein ist.

Für meine Zwecke reicht es, daher werde ich das D4148 Board für den Prototypen von meinem aktuellen Projekt verwenden……. 🙂