Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
PCBwayPCBway
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Ciągła praca p-Mosfet, prąd DS ~2A

06 Lut 2016 21:41 2916 23
  • Poziom 32  
    Witam.

    W TME znalazłem coś takiego ALPHA & OMEGA SEMICONDUCTOR AO3401A.

    Trochę mało jeszcze rozumiem działanie p-mosfet.
    Jeszcze na nich nic nie projektowałem.
    Jedynie tylko powielałem istniejące schematy.

    Potrzebuje użyć go w zasilaczu do włączania i wyłączania napięcia przed stabilizacją.
    Sterowane procesorem.

    Ciągła praca p-Mosfet, prąd DS ~2A

    I tu pytanie jakiego mam użyć P-Mosfet by to wytrzymywał bez problemu.
    Na jakie parametry mam zwracać uwagę.
  • PCBwayPCBway
  • Poziom 27  
    Driver nie jest wymagany dla niższych prędkości przełaczania (a kosztuje sporo). MOSFET w pracy impulsowej to zwykły tranzystor z kondensatorem w bramce.
    Aby go otworzyć trzeba naładować bramkę do napięcia 15V, przy niższych np 5V ma spory opór. Dlatego właśnie masz rezystory na bramce, aby prąd ładujacy bramkę nie spalił sterownika.
    Jest jeszcze jeden szczegół, MOSFET jest jednokierunkowy. Można przyłożyć napięcie tylko w danym kierunku. To powoduje że stosuje się MOSFETy typu P i N. Jedne (tylko które :D) są otwierane napieciem niższym niż na drenie, a drugie wyższym niż na źródle. Czy jakoś tak, doczytaj jeszcze bo ja przy sobocie mogłem pokręcić z tymi typami P i N.

    A i aby zamknąć MOSFET trzeba rozładować kondensator na bramce. Inaczej będzie przewodził nawet kilka dni. Natomiast przyłożenie różnicy napięcia większej niż 20V do bramki spowoduje uszkodzenie MOSFETa.

    Przy weryfikacji schematu pierwsze co robisz to zaglądasz jak wygląda zalecany schemat w karcie katalogowej tego drivera MOSFET.
  • PCBwayPCBway
  • Poziom 32  
    Driver TC4426 kosztuje parę złotych.

    Szukałem trochę w necie na ten temat i natomiasty nie da się przyłączyć jego bramki bezpośrednio do procesora trzeba dołożyć kilka elementów.
    Dlatego dałem driver aby zmniejszyć liczbę elementów na płycie PCB.

    Dobry artykuł na ten temat jest na elektrodzie Link tylko że tam jest rozważana praca impulsowa P-Mosfet a mi chodzi o pracę włącz i trzymaj stale.

    Świetnie temat opisali @tmf i @dondu mimo przeczytanie go nie wiem jak to odnieść do mojego problemu.
  • Poziom 27  
    Da się, ale na napięciu 5V MOSFET nie otworzy sie do końca. Przy większych prądach będzie się solidnie grzał.
    Ogólnie driver nie jest zły, tak tylko napisałem o cenie bo taniej można to zrobić na 1-2 tranzystorach.

    Ja do takiego zastosowania użyłbym dwóch MOSFET. Pierwszy sterowany przez rezystor z mikrokontrolera/procesora. Drugi sterowany przez ten pierwszy MOSFET. Ale to wychodzi prawie na to samo co z driverem.
    Jakie tam w ogóle masz napięcie? Jeśli do 30V to zastosuj tylko jeden MOSFET typu N za obciążeniem. Wtedy mozesz go sterować właśnie drugim małym MOSFET za 50gr, 4 rezystorami i diodą zenera 15V. Gdzieś miałem schemat ale nie chce mi sie szukać nie wiedząc czy będzie przydatny.
  • Poziom 32  
    Szukam rozwiązania.

    Chciałbym to zrobić dla kilku napięć.
    Mosfet ma włączać przetwornice DC/DC.
    Uzyskane napięcia końcowe to 5V, 9V, 12V, 18V.
    2A dla 5V w miarę wzrostu napięcia niższy prąd 0.5A dla 18V
  • Poziom 22  
    Jesli tranzystory typu P maja wlaczac zasilanie dla innych urzadzen to pamietaj, ze maksymalne zasilanie dla tego drivera to 22V. Jak podasz 30V to pojdzie z dymem. :)
    Zakladajac ze zasilanie nie przekroczy 20V to te tranzystor beda pracowac jako klucze o bardzo malej Rds(on) i wtedy ciezko bedzie zeby sie zagotowaly. Przy nizszych napieciach musisz uwazac zeby nie przekroczyc dopuszczalnej mocy. I tu mowie o napieciach ponizej 10V. Tranzystory typu P steruje sie podajac na bramke napieci nizsze niz na zrodlo, ale nie nizsze niz 20V. Dlatego uwazaj na 30V zasilania.
    Bardzo lubie mosfety jako klucze :)
  • Poziom 27  
    Ale kolega prawdopodobnie chce zrobić te napięcia z 1-3V. Jak tak to MOSFET się nie sprawdzi bo jak pisałem do pełnego otwarcia jest potrzebne napiecie 15V.

    MOSFET są użyteczne tylko przy sterowaniu napięć 15-800V. Ewentualnie dla małych prądów można obniżyć napięcie do 4-5V godząc sie na spore straty cieplne i spadek napięcia. Zależy co w karcie katalogowej pisze.
    Można poszukać MOSFET niskonapięciowych, ale nie wiem czy będą mogły przewodzić 2A prądu.

    Do zasilania przetwornicy to raczej musisz użyć zwykłego tranzystora.
  • Moderator Mikrokontrolery Projektowanie
    strikexp napisał:
    Ale kolega prawdopodobnie chce zrobić te napięcia z 1-3V. Jak tak to MOSFET się nie sprawdzi bo jak pisałem do pełnego otwarcia jest potrzebne napiecie 15V.

    MOSFET są użyteczne tylko przy sterowaniu napięć 15-800V. Ewentualnie dla małych prądów można obniżyć napięcie do 4-5V godząc sie na spore straty cieplne i spadek napięcia. Zależy co w karcie katalogowej pisze.
    Można poszukać MOSFET niskonapięciowych, ale nie wiem czy będą mogły przewodzić 2A prądu.

    Do zasilania przetwornicy to raczej musisz użyć zwykłego tranzystora.


    To nie jest prawda. Tak było kiedyś, lata temu. Obecnie mamy MOSFETy, które mają VGSth rzędu 1,2V (a i są takie o th<0,9V) i przy takiej różnicy napięcia GS są w pełni otwarte (RDS rzędu miliomów). Aplikacji w których P-MOSFET stosuje się jako klucz włączający zasilanie jest pełno w necie, wystarczy na google wrzucić.
    Pierwszy lepszy artykuł:
    http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1272463
  • Moderator Projektowanie
    Koledzy tu piszą albo niezrozumiale albo nieprawdę.
    To ma być klucz włączający zasilanie dla przetwornicy? - ale dlaczego włączania w plusie? - bo wtedy jest potrzebny właśnie MOSFET P-Channel - a te są gorzej dostępne niż N-Channel, zwłaszcza typu "Logic Level" czyli takie, które można włączyć w pełni niskim napięciem rzędu 3V czy 5V - a nie jak to koledzy piszą wyżej, że
    strikexp napisał:
    MOSFET się nie sprawdzi bo jak pisałem do pełnego otwarcia jest potrzebne napiecie 15V

    I wcale nie jest tu potrzebny driver, wystarczy MOSFET sterować wprost z uC, z tym ze nie wiemy jakim napięciem jest zasilany uC.
    Jeśli P-Channel to np. AO3401A się nadaje do sterowania z uC zasilanego 3,3V czy nawet 2,5V.
  • Poziom 27  
    Zapomniałem dopisać zę przetwornica na moje oko powinna być zasilana z plusa MOSFET typu P.
    Ogólnie to moja wypowiedź dotyczyła standardowych MOSFET gdzie faktycznie obowiązuje owe 15V. Wspomniałem że można poszukać MOSFET niskonapięciowych, bo osobiście nigdy z takim się nie spotkałem. Ale przecież niskonapięciowe układy scalone buduje sie na MOSFET.

    Ponadto z tego co pamiętam to napięcie wyzwalające bramkę dotyczy stanu z wysoką rezystancją. Czyli owe 0,9V-1,2V wspomniane przez tmf byłoby jedynie około 1/3 napiecia w pełni otwierajajągo, wynoszącego 3V-4V. Czyż nie tak?
    Wszystko zależy jak duże straty akceptuje autor tematu.
  • Moderator Projektowanie
    strikexp napisał:
    Zapomniałem dopisać zę przetwornica na moje oko powinna być zasilana z plusa MOSFET typu P.

    Niekoniecznie.
    strikexp napisał:
    Ogólnie to moja wypowiedź dotyczyła standardowych MOSFET gdzie faktycznie obowiązuje owe 15V.

    Nie, standartowe Vgs wynosi 10V.
    strikexp napisał:
    Ponadto z tego co pamiętam to napięcie wyzwalające bramkę dotyczy stanu z wysoką rezystancją

    A to jest całkowicie niezrozumiałe, podejrzewam że nawet dla autora tej wypowiedzi.
    strikexp napisał:
    Czyli owe 0,9V-1,2V wspomniane przez tmf byłoby jedynie około 1/3 napiecia w pełni otwierajajągo, wynoszącego 3V-4V. Czyż nie tak?

    Nie, nie tak.
    I dlatego proszę o wypowiedzi tylko w tematach o których kolega ma jakieś pojęcie. Bo o tym kolega nie ma, co sam beztrosko przyznaje:
    strikexp napisał:
    MOSFET niskonapięciowych, ba osobiście nigdy z takim się nie spotkałem. Ale przecież niskonapięciowe układy scalone buduje sie na MOSFET.
  • Poziom 27  
    trymer01 napisał:

    strikexp napisał:
    Czyli owe 0,9V-1,2V wspomniane przez tmf byłoby jedynie około 1/3 napiecia w pełni otwierajajągo, wynoszącego 3V-4V. Czyż nie tak?

    Nie, nie tak.


    Chwileczkę, chwileczkę, wspomniałeś o AO3401A. Z karty katalogowej odczytuję typową wartość napiecia wyzwalania bramki na poziomie 0,9V. Jednak z wykresu w karcie katalogowej odczytuję dla deklarowanych 4A prądu drenu, większą wartość wyzwalania czyli 1,7V. Natomiast dla pracy impulsowej z prądami rzędu 20A to nawet 2,5V. Przyznaję że zawyżyłem stwierdzeniem że potrzeba 3V do pełnego otwarcia, jednak w gruncie rzeczy mam sporo racji.
  • Moderator Projektowanie
    Prosiłem o wypowiedzi na temat o którym kolega ma pojęcie. Dlaczego kolega to ciągnie? - mam wrażenie, że tylko dlatego bo coś się koledze wydaje i nie rozumie nawet jakie głupstwa pisze.
    strikexp napisał:
    Z karty katalogowej odczytuję typową wartość napiecia wyzwalania bramki na poziomie 0,9V.

    To nie jest żadne napięcie wyzwalania bramki. To nie tyrystor! Kolega nawet nie potrafi używać obowiązującej terminologii.
    strikexp napisał:
    Jednak z wykresu w karcie katalogowej odczytuję dla deklarowanych 4A prądu drenu, większą wartość wyzwalania czyli 1,7V. Natomiast dla pracy impulsowej z prądami rzędu 20A to nawet 2,5V.

    Kolega wypisuje tu głupstwa świadczące o całkowitym niezrozumieniu działania tranzystora, i nie potrafi czytać tych wykresów!
    Napięcie Vgs potrzebne do otwarcia tranzystora nie zależy (albo niewiele zależy) od prądu Ids. Jedynym kryterium jest tu zależność Rds=f (Vgs), a otwarcie tranzystora opisuje się tylko za pomocą Rds.
    Ostatni raz proszę o zaprzestanie wypisywania tu takich "rewelacji".
  • Poziom 32  
    @trymer01

    Procesor będzie pracował na 5V.

    Można prosić o bardziej konkretną podpowiedź jaki mam użyć P-mosfet by wytrzymał i się nie grzał.

    Czy próbować iść w tą stronę.

    Ciągła praca p-Mosfet, prąd DS ~2A

    @tmf

    Aż na tak niskich napięciach nie będę pracował.
    Urządzenie ma tak pracować że jak nic się nie będzie działo to tylko procesor ma mieć zasilanie.
  • Poziom 27  
    Po wymianie zdań z bardziej doświadczonymi kolegami i naprostowaniu nieco błędnych wiadomości, odradzam taki schemat.
    Możesz sterować MOSFET bezpośrednio z procesora (mikrokontrolera!!!). Trzeba tylko zastosować rezystor ograniczajacy prąd do powiedzmy 20mA aby nie spalić mikrokontrolera. Więc z powyższego schematu pozostaje jedynie R4 i MOSFET. Tylko powinieneś dobrać MOSFET o parametrze Vgs niższym niż typowe 2-4V. Czyli np ten AO3401A który zaproponował trymer01, lub inny podobny. To spowoduje mniejszą rezystancję MOSFET i mniejsze straty. Co przy używaniu akumulatora będzie miało duże znaczenie.
    Moderowany przez trymer01:

    Regulamin, pkt 3.1.11.
    Nie można tu (gdzie jest wspólna masa) sterować P-Channel wprost z uC jak na schemacie w poście nr 17.
    Kolejna bzdura i porada szkodliwa, mimo moich próśb i napomnień.
    Ostrzeżenie.

  • Poziom 27  
    Robisz to tak:


    Ciągła praca p-Mosfet, prąd DS ~2A



    Edytuj

    Tylko jeśli chcesz uzyskać jakiś konkretny stan MOSFET, np po odłaczeniu sterowania. To trzeba jeszcze dodać spory rezystor zwierający do zasilania/masy, zależnie od tego jaki stan ON/OFF chcesz uzyskać.
    Moderowany przez trymer01:

    Moderowano.

  • Moderator Projektowanie
    Jeśli źródło MOSFET-a jest zasilane z 5-30V, a więc napięciem wyższym niż Uzas uC, to trzeba dodać stopień pośredniczący - z uC opornik rzędu 10k do bazy npn np. BC547, jego emiter na masę, kolektor przez opornik ok. 4,7k do +(5-30V), oraz z kolektora opornik ok. 100 Ohm do bramki P-Channel - np BSO080P03NS3G (jest w TME) - będzie się mniej grzał niż AO3401.
    Stan wysoki z uC włączy MOSFET.
    Jeśli to napięcie 5-30V będzie wyższe niż 12V to trzeba zabezpieczyć bramkę - równolegle do opornika 4,7k dać diodę Zenera 10V, opornik 100 Ohm zwiększyć do 2k.
  • Moderator Projektowanie
    R10 i R11 zbędne.
    Teraz jest zabezpieczenie bramki przed zbyt wys. napięciem (D1, R17), ale dzielnik napięcia R17/R8 powoduje, że napięcia zasilania nie może być niższe niż 7-8V dla tego tranzystora, (dla AO3401A wystarczy nawet 4V).
  • Poziom 27  
    trymer01 napisał:
    Jeśli źródło MOSFET-a jest zasilane z 5-30V, a więc napięciem wyższym niż Uzas uC, to trzeba dodać stopień pośrednicząc


    Raczej jak napięcie źródła MOSFET jest wyższe niż max Vgs MOSFETa. W przeciwnym wypadku wystarczy nie łaczyć zasilania mikroprocesora z zasilaniem źródła MOSFET. Przecież MOSFET ma izolowaną bramkę i dopóki max Vgs nie jest przekroczone to można go sterować takim bezpośrednim układem jak pokazałem.

    Max Vgs wynosi przeważnie +/- 20V, ale np we wspomnianym AO3401A jest to tylko +/- 12V. A i trzeba zachować trochę rezerwy bo jakikolwiek skok napięcia spowoduje uszkodzenie MOSFET.
  • Moderator Projektowanie
    strikexp napisał:
    trymer01 napisał:
    Jeśli źródło MOSFET-a jest zasilane z 5-30V, a więc napięciem wyższym niż Uzas uC, to trzeba dodać stopień pośrednicząc


    Raczej jak napięcie źródła MOSFET jest wyższe niż max Vgs MOSFETa.

    Kolega znowu nie zrozumiał.
    Jeśli źródło MOSFET-a jest zasilane z 5-30V, a więc napięciem wyższym niż Uzas uC, to trzeba dodać stopień pośredniczący zasilany z tego 5-30V, gdyż stan wysoki z uC osiagnie tylko 5V a źródło MOSFET-a ma np. 30V i stan wysoki uC nie wyłączałby MOSFET-a. Tak kolega narysował w poście nr 17 - jeśli Vcc= np. 10V a uC daje 5V/0V to MOSFET będzie zawsze włączony niezależnie od stanu uC - i to jest układ błędny.
    strikexp napisał:
    Możesz sterować MOSFET bezpośrednio z procesora (mikrokontrolera!!!). Trzeba tylko zastosować rezystor ograniczajacy prąd do powiedzmy 20mA aby nie spalić mikrokontrolera. Więc z powyższego schematu pozostaje jedynie R4 i MOSFET.
    i post nr 17.
    Dlatego konieczny jest stopień pośredniczący zasilany z Vcc.
    Znowu kolega błądzi i namawia do tego autora tematu, a prosiłem i ostrzegałem
  • Poziom 27  
    Faktycznie przy MOSFET typu P wystąpi taki błąd, zwracam honor. Pokręcił mi się punkt odniesienia w takim układzie.
    Jednak gdyby zastosować typ N, to już by tego błędu nie było i możnaby sterować bezpośrednio napięcia do max Vgs.
    Kwestia więc czy autor tematu koniecznie chce używać typu P. Co już zostało poruszone w jednej z wypowiedzi trymer01.

    Teoretycznie to możnaby zasilić mikrokontroler z plusa zasilania i jakiegoś układu obniżającego napięcie o 5V. Wtedy i typ P można sterować bezpośrednio z mikrokontrolera, niezależnie od napięcia sterowanego. Jednak to trochę bez sensu.


    Wrzucam grafikę jak działa MOSFET dla autora tematu:
    Ciągła praca p-Mosfet, prąd DS ~2A
  • Moderator Mikrokontrolery Projektowanie
    @strikexp Tylko, że N-MOSFET jest niezbyt wygodny. Do odcinania Vcc się nie nadaje, bo trzebaby wygenerować napięcie sterujące bramką, wyższe niż na źródle (problem znany z mostków H). Z kolei odcinania GND zwykle się nie praktykuje. W tego typu aplikacjach najprościej właśnie użyć P-MOSFET + dodatkowy tranzystor sterujący, zapewniające sterowanie bramką, a jak ktoś się uprze i ma nadmiar kasy to np. opto-MOSFET. Wada opto-MOSFETa jest taka, że sterowanie wymaga większego prądu (LED) i zakres IDS jest raczej niewielki.
    Swoją drogą nie ma nad czym już dywagować - chyba wszystko zostało napisane.

    Dodano po 2 [minuty]:

    strikexp napisał:

    Teoretycznie to możnaby zasilić mikrokontroler z plusa zasilania i jakiegoś układu obniżającego napięcie o 5V. Wtedy i typ P można sterować bezpośrednio z mikrokontrolera, niezależnie od napięcia sterowanego. Jednak to trochę bez sensu.


    Tylko, że zwykle daje się P-MOSFET, aby odciąć zasilanie i zminimalizować w tym stanie pobór prądu. Jak dasz go za regulator, to regulator stale będzie zasilany i coś tam sobie będzie pobierał. W takiej konfiguracji to prościej zastosować regulator z wejściem on/off co eliminuje konieczność użycia MOSFETa.