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Mosfetguide

Mosfetguide

Was ist ein MOSFET und welchen Nutzen bringt er im Airsoft?

Beim MOSFET (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor) handelt es sich um ein elektronisches Bauteil, welches zum Steuern von Strömen verwendet wird. Ein MOSFET hat immer mindestens 3 Anschlüsse:

1. Gate (Steuerelektrode)
2. Drain (Abfluss)
3. Source (Quelle)

Die Funktionsweise ist simpel erklärt: am Anschluss 3 (Source) liegt der Quellstrom an, also der angeschlossene Akku. Das MOSFET hält den Strom davon ab zum Anschluss 2 (Drain) zu fließen, solange nicht am Anschluss 1 (Gate) eine bestimmte Spannung anliegt. Diese Steuerspannung ist weitaus geringer als der Quellstrom.

Ein MOSFET teilt den Strom so zusagen in zwei „Flüsse“ auf

1. Hauptspannung – geht direkt zum Motor
2. Nebenspannung – wird weiterhin über die Switch Unit geleitet

Somit erzeugt ein MOSFET den Effekt, dass die Switch Unit (Abzugseinheit) durch einen geringeren Stromfluss (Spannung) geschont und somit nur noch als Signalgeber beim Betätigen des Abzugs genutzt wird, damit er Hauptstromfluss vom Akku zum Motor hin freigegeben wird und somit ein Schuss erfolgen kann. Ein weiterer Vorteil liegt zudem in der Verbesserung des Ansprechverhaltens, da der Innenwiderstand eines MOSFETs deutlich geringer ist, als mit den Kontakten der Switch Unit. Außerdem werden die Metallkontakte durch den geringeren Stromfluss weitaus weniger beansprucht, sodass eine mögliche Fehlerquelle (defekte Kontakte durch Verkohlung) hinausgezögert werden kann. Bei einer vollautomatischen AEG entsteht zudem der Vorteil einer höheren Feuerrate (ROF) durch den geringeren Widerstand des Stromflusses.

MOSFET Typen:

Grundsätzlich sollte vor jedem Einbau eines MOSFETs überprüft werden, ob der dafür benötige Platz überhaupt in der Waffe vorhanden ist. So sollte man bei AEPs grundsätzlich zu den Micro-MOSFETs greifen, da diese den geringsten Platz beanspruchen und so die Unterbringung eines Akkus weiterhin möglich ist. Aber auch bei Langwaffen wie AR15/M4 Modellen sollte man genau schauen, wie viel Platz noch für die Akkuunterbringung vorhanden ist, sofern man ein MOSFET einbauen will. Des Weiteren ist die Verkabelungsanleitung, die zumeist in Papierform beiliegt, zu beachten, sodass es nach dem Einbau zu keinem Kurzschluss o.Ä. kommt (sofern das MOSFET nicht ab Lieferung bereits verkabelt ist).

„Regular“ MOSFET:

Die Standard MOSFETs sind im Vergleich zu den Micro-Varianten größer, was zum einen eine höhere Belastbarkeit mit entsprechenden Stromflüssen bedeutet. Gerade bei Nutzung von stärkeren Federn ab M140 eignen sich diese MOSFETs eher als die Micro-MOSFETs, da die Belastung der Bauteile auf der Platine geringer ausfallen. Zum anderen sind diese MOSFETs gerade für Einsteiger in Bezug auf das Verlöten der Kabel benutzerfreundlicher, da die Lötpunkte auf der MOSFET-Platine größer sind und somit den Einbau erleichtern. Diese Art von MOSFETs finden heutzutage (01/2023) kaum noch Verwendung und wurden von den Drop-In MOSFET (EFCS) weites gehend verdrängt, da diese Systeme nicht über programmierbare Zusatzfunktionen verfügen.

Micro MOSFETs:

Diese Bauart sind besonders für Modelle geeignet, wo Platz Mangelware ist. Dazu gehören allen voran die AEP-Pistolen und elektrisch betriebene Maschinenpistolen. Aufgrund der kompakten Bauweise verfügen diese über wenig bis keine Zusatzfunktionen und sind für maximale Federstärken von M120-M130 ausgelegt. Der gängigste Vertreter der Micro MOSFETs ist das JeffTron Micro II.

Drop-In MOSFETs / EFCS:

Die Drop-In MOSFETs werden anstelle der Switch Unit verbaut und sind letztlich ein Hybrid, da das MOSFET hier in die Switch Unit mit eingearbeitet wurde. Es bedarf hier in der Regel keiner Lötkenntnisse, da diese MOSFETs zumeist komplett vorverkabelt sind. Ein gängiger Vertreter war das JeffTron Basic Internal Mosfet, welches sowohl für V2 als auch V3 Gearboxen verfügbar war. Mittlerweile (Stand 01/2023) sind die Drop-In MOSFETs fast vollständig durch die EFC-Systeme verdrängt worden, da diese weitaus mehr Einstellungsmöglichkeiten zulassen.

Das BEGADI CORE EFCS:

Neben den klassischen MOSFETs gibt es seit mehreren Jahren auch die sogenannten EFC-Systeme (Electronic Fire Control System). Diese werden von den verschiedenen Herstellern mit den unterschiedlichsten Bezeichnungen (EFCS, ETU, EFC, GCU usw.) beworben, wobei der Grundgedanke aller Systeme der gleiche ist: neben den Funktionen eines MOSFETs sollen EFC-Systeme den Schusszyklus einer elektrischen Airsoft überwachen und das System vor Fehlfunktionen schützen, z.B. durch zu geringe Akkuspannung oder einen Kurzschluss.

Der Begadi Core ist eine Eigenentwicklung von BEGADI und nur über uns erhältlich. Er wurde speziell für den dt. Markt entwickelt und gebaut und ist in nahezu allen neuen BEGADI Waffen verbaut. Die Funktionen des BEGADI CORE EFCS umfassen folgende Funktionen:

Überwachung des Schusszyklus
Akkuüberwachung (LiPo, LiFe, Li-Ion, NiMh)
Akkuabschaltung (LiPo, LiFe, Li-Ion, NiMh) System schaltet ab, wenn Akku schwach ist und signalisiert dies durch zweimalige Vibration des Motors
Intelligente Aktiv-Bremse (akkurates „Stoppen“ des Motors zur Vermeidung von Doppelschüssen, automatische Anpassung an verbaute Feder)
Überstrom- und Kurzschlussschutz (System signalisiert durch zweimalige Vibration, dass ein Fehler vorliegt, keine Schussabgabe möglich)

Bei anderen Systemen stehen weitere Funktionen zur Verfügung:

Unterschiedliche Feuermodi (Halbautomatisch, frei programmierbare Bursts, Vollautomatisch bei unter 0,5 Joule)
Munitionsbegrenzung: EFCS zählt abgegebene Schüsse mit, Waffe hört bei 30 Schuss automatisch auf zu schießen → Magazinwechsel erforderlich (gerade im MilSim-Bereich interessant)
simulierter Magazinwechsel: nach Magazinwechsel muss Bolt Catch gedrückt werden, damit Waffe wieder schießt
Sniper-Delay: Waffe schießt nur alle 1,5 Sekunden (gerade bei DMR-Setups interessant)
einstellbare Pre-Cocking Funktion (Feder wird nach jedem Schuss vorgespannt, sodass eine schnelle Schussabgabe möglich ist)

Weitere Informationen zum Begadi CORE EFCS haben wir auf einer separaten Seite zusammengefasst: https://www.begadi.com/core-mosfet/

Unterschied – mechanische und optische EFCS – Systeme:

Unter den EFC-Systemen wird zwischen zwei Bauarten unterschieden:

den mechanischen Systemen, wie dem BEGADI CORE EFCS
sowie den optischen Systemen, z.B. dem GATE Titan, Perun Hybrid, JeffTron Leviathan

Doch was hat es mit dieser Unterscheidung auf sich? Das ist recht einfach erklärt:
bei mechanischen Systemen werden alle Bewegungen des Schusszyklus über mechanische Bauteile aufgenommen und an die Elektronik weitergeleitet. Optische Systeme nutzen hierfür Lichtsensoren, über welche die Funktionen des Systems ausgelesen werden.
Ein weiterer wesentlicher Unterschied besteht oftmals in der Form der Einstellung der Sicherung: beim mechanischen EFCS erfolgt dies in aller Regel weiterhin über die werksseitig verbauten Bauteile (bei V2 Gearboxen über den Safety Lever).
Bei optischen Systemen hingegen lässt sich der Abzug auch im äußerlich gesicherten Zustand vollständig durchdrücken. Die Sicherung erfolgt hier über die verbauten Lichtsensoren, welche die Position des Feuerwahlhebels über einen Aufkleber auf der Selector Plate auslesen.
Des Weiteren bestehen die meisten mechanischen EFC-Systeme meist aus nur einem Bauteil bzw. Platine, wohingegen die optischen Systeme meist aus zwei Platinen bestehen, die innerhalb der Gearbox aufeinander gesteckt werden. Dadurch wird zum einen ein geringerer Lichteinfluss auf die Lichtsensoren gewährt, andererseits befinden sich auf der oberen Platine weitere Sensoren, die für die Funktionsfähigkeit des Systems maßgeblich sind.

Die Vor- und Nachteile der beiden Systeme im direkten Vergleich sind marginal und eher durch persönliche Vorlieben begründet, z.B. was die Umsetzung der Sicherung oder die Umprogrammierung der Funktionen anbelangt. Im Folgenden haben wir als kleine Entscheidungshilfe die wichtigen Eckdaten der mechanischen und optischen EFC-Systeme zusammengefasst:

Mechanische Systeme

Abzug im gesicherten Zustand gesperrt (kann nicht durchgedrückt werden)
Abzug über Microschalter
System nicht anfällig für Fett/Öl
Abzugsweg nicht so kurz einstellbar (im Vergleich zu optischen Systemen)
Programmierung über Abzug nicht immer eindeutig („Menüführung“)
Steuernocken für das Sector Gear ist Verschleißteil

Optische Systeme

Abzugsweg sehr feinfühlig einstellbar
Abzugsweg z.T. über App einstellbar (GATE Titan, Jefftron Leviathan, Perun Hybrid)
Auslesen des Schusszyklus über Lichtsensor (kein Steuernocken, der verschleißen kann)
Abzug wird im gesicherten Zustand nicht blockiert
Einstellung über App möglich (GATE, JeffTron)
Lichtsensoren schmutzanfällig (Gearbox darf nicht zu stark gefettet sein)
Aufkleber auf Selector Plate kann sich lösen (im Extremfall: kein Sichern der Waffe mehr möglich)

Einstellung der Zusatzfunktionen eines EFCS
Die Einstellmöglichkeit der o.g. Funktionen erfolgt entweder über sogenannte Trigger-Befehle oder im Falle von Gate Titan oder JeffTron Leviathan über eine App. Bei der Einstellung über den Trigger liegt im Lieferumfang meist eine kleine Karte bei, auf welcher die verschiedenen Funktionen mit den dazugehörigen Trigger-Befehlen zu finden sind. Über eine vorgegebene Anzahl an Abzugsvorgängen gelangt man somit durch eine Art Menü im EFCS, welches über Vibrationen des Motors bestätigt wird.
Die Einstellung optischer Systeme kann über eine App erfolgen, was für viele Spieler der komfortablere Weg ist, da die Einstellungen hier über wenige „Knopfdrücke“ verändert werden können und dies übersichtlicher gestaltet ist. Die Waffe wird in diesem Fall über den Akkuanschluss mit dem mobilen Endgerät (Smartphone, Tablet) verbunden (ein Datenkabel liegt meist bei), anschließend wird die entsprechende App gestartet und das „Programmieren“ kann beginnen.

GATE Blu-Link – Auslesen von Daten
Mit dem Blu-Link der Firma GATE wurde ein über Bluetooth bedienbarer Adapter entwickelt, der an den Akkuanschluss der Waffe angeschlossen wird. Über diese können dann zahlreiche Systemdaten, des jeweilig verbauten EFCS, ausgelesen werden, beispielsweise der vom Motor benötigte Strom, Temperatur des Motors, die bereits durch das System getätigten Schussvorgänge, aber auch die Dauer eines Schusszyklus. Hierfür wird neben dem Adapter noch die kostenfreie „Gearbox Control Station“ App von GATE auf dem entsprechenden mobilen Endgerät benötigt.

Weitere Hinweise beim Nachrüsten eines EFCS:

Bei dem nachträglichen Einbau eines EFCS sollten vor dem Kauf einige Dinge beachtet werden, die für einen erfolgreichen Eigeneinbau wichtig sind. Bei der Auswahl des EFCS sollte neben der passenden Version für die entsprechende Gearbox-Shell (z.B. ob für V2 oder V3 Gearbox) auf die Richtung der Verkabelung gelegt werden. Alle EFCS sind ab Werk verkabelt, sodass man zunächst darauf achten sollte, ob die Akkuunterbringung im Schaft (Rear-wired) oder im Vorderschaft (Front-wired) erfolgen soll. In der Regel sind alle M4/M16 Modelle Rear-wired und G36 Modelle Front-wired. Des Weiteren sollte die Platine des EFCS ohne Spannung und Anpassungen in die Gearbox-Shell passen. Ist dies nicht der Fall, kann es zu Fehlfunktionen oder ähnlichen Störungen kommen. Auch sollte bei EFCS mit zwei Platinen geschaut werden, dass die obere Gearbox-Shell nicht auf die obere Platine drückt und diese ggf. beschädigt. Darüber hinaus sind optische Systeme durch die verbauten Lichtsensoren anfällig für Fett und Schmutz, weshalb auf ein übermäßiges Fetten der Gears verzichtet werden sollte. Auch gilt ein besonderes Augenmerk auf die Funktionstüchtigkeit der Sicherung zu legen. Hierbei bietet es sich an, den auf der Selector Plate aufgebrachten Sticker zusätzlich mit Sekundenkleber zu verkleben, sodass dieser nicht abfällt.
Bei mechanischen Systemen ist hingegen zusätzlich beim Einbau des Sector Gears darauf zu achten, dass der Steuernocken auf der Unterseite beim Einsetzen nicht auf dem Steuernocken des EFCS aufliegt und diesen dadurch ggf. beschädigen kann.
Weiterhin gilt es die Herstellervorgaben bezüglich der maximalen Spannung des Akkus (z.B. maximal 11.1V LiPo oder 14.8V LiPo), des Akku-Typs (LiPo, LiFePo, NiMh) oder aber auch der maximal zu verbauenden Federstärke zu beachten.

Garantie & Gewährleistung:

Beim Einbau eines MOSFETs muss die Gearbox in aller Regel geöffnet werden, um die Kabel neu zu verlegen. Eine Ausnahme stellen hier die V6 und V7 Gearbox dar, bei denen das EFCS von außen angeschraubt und dessen Demontage nicht das Öffnen der Gearbox-Shell erfordert.
Zu beachten ist, dass durch das eigenständige Öffnen der Gearbox die Gewährleistung verloren geht. Um diese nicht zu verlieren bietet unsere Werkstatt einen Einbauservice für MOSFETs und EFC-Systeme an. Auch bei Problemen mit dem verbauten System helfen wir gern weiter und bieten durch unsere Werkstatt die Möglichkeit der Problembehebung an, sofern die Airsoftwaffe sowie das dazugehörige EFCS bei uns im Shop erworben wurden.

Weitere Hilfestellungen: (Video-Anleitungen)