Jak podłączyć mosfet aby go zewrzeć minusem, lub inne rozwiązanie

Posiadam sterownik który włącza odbiornik minusem a więc odbiornik jest cały czas podłączony do plusa a druga jego noga jest podłączona do sterownika którego max prąd wynosi 150mA
Do tej pory zamiast prądożernych przekaźników stosowałem mosfety jak na zdjęciu poniżej ale tym razem chciałbym sterować mosfetem przy uzyciu minusa, niestety nie wiem jak to zrobić

W sklepie elektronicznym sprzedawca naszkicował mi coś takiego poniżej lecz zamiast dwóch tranzystorów o których rozmawialiśmy sprzedał mi mosfety 2N7000 więc tymbardziej nie wiem jak to podłączyć

Który schemat jest poprawny ? Czy faktycznie mogę użyć 2N7000 ? Co wpisać w wyszukiwarkę aby znaleźć schematy które mnie interesują ?

Czyli chcesz wejście zewrzeć do minusa (masy) i uzyskać zwarcie wyjścia do masy przez tranzystor mocy MOSFET?
Jakie masz napięcie zasilania?

Jeśli dobrze cie zrozumiałem to powinieneś zrobić tak:

V+ 7-20V
V++ zależne od wytrzymałości MOSFETa może być to samo co V+
RL - rezystancja obciążenia
in - wejście zwierane do gnd
Działanie: po zwarciu in i gnd zanika napięcie na bramce M1 i zostaje on wyłączony co powoduje że M2 dostaje na bramce napięcie z opornika R2 i zostaje załączony.
Kiedy wejście jest rozwarte, napięcie na bramce M1 rośnie do v+ dzięki R1, co powoduje załączenie M1, przez co napięcie na bramce M2 jest niskie i M2 jest wyłączony.

danio8522 napisał:

Czy faktycznie mogę użyć 2N7000 ?

Tak

danio8522 napisał:

Co wpisać w wyszukiwarkę aby znaleźć schematy które mnie interesują ?

Łatwiej schemat zrobić samemu, niż zmusić wyszukiwarkę do współpracy

Napięcie sterujące jak i wymagane przez odbiornik to 12V, zasilające również 12V
Dysponuję 2N7000 i IRF 3205
Linki do specyfikacji:
https://www.onsemi.com/pub/Collateral/NDS7002A-D.PDF
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf3205.pdf
Potrafię odczytać max napięcie i prąd jaki może przejść przez S i D ale mam problem ze znalezieniem rubryki która powie mi jakie jest min i max napięcie jakie mogę podać na G
Czy to rubryka Gate Threshold Voltage ?

Obciążeniem RL będą dwa duże przekaźniki które łącznie będą pobierać 1A, kiedy odłączam je od zasilania na woltomierzu widzę chwilowe skoki sięgające 80V.
Czy może to uszkodzić mosfet ?
Czy takie skoki stanowią zagrożenie dla innych urządzeń podłączonych do tego samego zasilania ?
Do schematu dorysowałem diodę prostowniczą tak jak to zrobił Texas Instruments w układzie poniżej
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/uln2003a.pdf
Czy przy użyciu tej diody pozbędę się skoków napięć podczas odłączania styczników ?

danio8522 napisał:

Potrafię odczytać max napięcie i prąd jaki może przejść przez S i D

Dla IRF 3205 mocno naciągane 75A i 55V - jeśli uważnie czytasz - tranzystor ma prawo przebić przy 55V, a 75A to prąd przy którym nóżki się przegrzewają

danio8522 napisał:

Napięcie sterujące jak i wymagane przez odbiornik to 12V, zasilające również 12V

Dopuszczalne Vgs znajdziesz w "absolute maximum ratings", dla obu tranzystorów to 20V, próg przełączania VGS(th) znajdziesz w "electrical characteristics"

Kiedyś w podobnym układzie zamontowałem wadliwą diodę. W efekcie przepięcia uwaliłem procesor, który był za stabilizatorem, więc lepiej daj tę diodę!

Vgss continuous jest parametrem o który pytałeś i wynosi +/-20V dla 2N7000.

Dla:
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf3205.pdf
VGS Gate-to-Source Voltage - Więc jest to różnica pomiędzy napięciem przechodzącym przez źródło a napięciem podanym na bramkę, więc dla przykładu 12V na bramce jest minimalnym gdy napięcie przechodzące przez źródło wynosi 32V
Czy dobrze to zrozumiałem ?

Jesteś w błędzie. Vgs-th to napięcie włączające mosfet niezależnie od wartości Vds.
Owszem istnieje pewna niewielka zależność pomiędzy Vds a Vgs-th, ale w układzie, który masz do zrobienia i tak podajesz wartości mocno przesterowane, więc ta zależność Cię nie dotyczy.

danio8522 napisał:

VGS Gate-to-Source Voltage - Więc jest to różnica pomiędzy napięciem przechodzącym przez źródło a napięciem podanym na bramkę, więc dla przykładu 12V na bramce jest minimalnym gdy napięcie przechodzące przez źródło wynosi 32V
Czy dobrze to zrozumiałem ?

Mówi się o napięciu panującym pomiędzy dwoma węzłami, albo o prądzie płynącym przez coś. Napięcie to różnica potencjałów, zawsze między dwoma punktami.

Napięcie Ugs to napięcie na bramce względem źródła, jeśli źródło jest połączone z masą, to możemy powiedzieć po prostu napiecie na bramce (w domyśle względem masy)

Tyle co powyżej potrzeba - żebyśmy mówili tym samym językiem, bo tego co napisałeś nie rozumiem.

Vgs-th to wartość napięcia bramka-źródło, przy którym MOSFET zaczyna przewodzić (i jego prąd jest bardzo mały).

W układzie z #2 i #3, jeśli wejście nie będzie podłączone, to M2 będzie włączony; tak samo będzie, jeśli na wejście podasz napięcie (względem masy) znacznie większe od Vgs-th; przy napięciu wejście-masa bliskiego Vgs-th, albo mniejszego M2 będzie wyłączony. Czy o takie działanie chodzi? Bo jeśli do wyłączenia ma być potrzebne ujemne napięcie wejście-masa, to trzeba będzie jeszcze pokombinować, jak to uzyskać.

danio8522 napisał:

Obciążeniem RL będą dwa duże przekaźniki które łącznie będą pobierać 1A, kiedy odłączam je od zasilania na woltomierzu widzę chwilowe skoki sięgające 80V.
Czy może to uszkodzić mosfet ?

Ryzyko uszkodzenia jest, choć czasami dopuszcza sie pracę MOSFETa z przebiciem lawinowym, jeśli energia mieści się w dopuszczalnych granicach, warto zniwelować przepięcia również z powodu zakłóceń które mogą powodować.

danio8522 napisał:

Czy takie skoki stanowią zagrożenie dla innych urządzeń podłączonych do tego samego zasilania ?

Nie.

danio8522 napisał:

Do schematu dorysowałem diodę prostowniczą tak jak to zrobił Texas Instruments w układzie poniżej
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/uln2003a.pdf
Czy przy użyciu tej diody pozbędę się skoków napięć podczas odłączania styczników ?

Tak, pozbędziesz sie przepięć, najlepiej zastosować diodę szybką lub Schottky-ego,

Czy odbiornik musi koniecznie "wisieć" jednym końcem na plusie zasilania?
Można odbiornik podłączyć stale do masy i włączać od strony plusa tranzystorem PMOS. Wtedy ten włączający PMOS jest włączany "masą" bez żadnych zbędnych komplikacji.

Marian B napisał:

Czy odbiornik musi koniecznie "wisieć" jednym końcem na plusie zasilania?
Można odbiornik podłączyć stale do masy i włączać od strony plusa tranzystorem PMOS. Wtedy ten włączający PMOS jest włączany "masą" bez żadnych zbędnych komplikacji.

Nie musi, przekaźniki mogę podłączyć stale do masy a pojawiające się 12V je włączy.
Najważniejsze założenia to:
- prawie że zerowy pobór prądu przez włącznik (dużo, dużo niższy niż przekaźnik tradycyjny)
- element włączający o na tyle dużej mocy aby nie miał strat i marnował energii na ciepło
- sygnał sterujący to stały plus 12V i masa pojawiająca się kiedy dany element ma być uruchomiony, w tym przypadku dwa przekaźniki których cewki pobierają łącznie 1,14A
Natomiast słyszałem że PMOS mają jakieś gorsze parametry i właściwości w porównaniu do mosfetów ale nie wiem jakie i na czym polega ta różnica, dlatego temat zacząłem od mosfeta bo jest mi znany i wiem jak go podłączyć

Stosując PMOS od strony plusa zasilania pozbywamy się efektu "wtórnika emiterowego", stosując analogię do zwykłych tranzystorów.


W takim zastosowaniu (dwa przekażniki pobierające mniej niż 2 Ampery) można się niczego nie obawiać, może być dowolny tranzystor, np. o prądzie dopuszczalnym około 10A.
Tu przykład zastosowania tranzystora PMOS do uruchamiania elektromagnesu rozrusznika:
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3216107.html#15747022

@marian B,
na rysunku po lewej zamień końcówki PMosa miejscami.
Pewnie z automatu narysowałeś tak jak NMOSa.

Rysunek (po lewej PMOS) jest prawidłowo opisany. pomyliłem tylko kreseczkę, powinna być pomiędzy strzałką a S. Już poprawione.

Marian B napisał:

Rysunek (po lewej PMOS) jest prawidłowo opisany.

Zgadza się, jednak podłoże powinno być połączone ze źródłem a nie z drenem.

danio8522 napisał:

Natomiast słyszałem że PMOS mają jakieś gorsze parametry

Jest znacznie mniejszy wybór, na ogół są droższe i mają większe oporności kanału - trudniejsza technologia. Poszukałem na stronie Semiconductors Bank, najtańsze PMOS to były IRFR9024N w cenie prawie 2zł; wyraźnie tańszy NMOS SPD21N05L ma ponad 2x mniejszą oporność kanału; rekordowo niską oporność kanału wśród PMOS ma tam IRF5210; wśród NMOS PSMN004 (i ten ma kilkanaście razy mniejszą i jest ze 2x tańszy). Ale zdecydowana większość NMOS albo ma większą oporność kanału od IRFR9024N, albo kosztuje więcej, więc nie ma już dużej różnicy PMOS/NMOS. I jest sporo nowych MOS o małej oporności kanału, których w Semiconductors Bank nie mają - zajrzyj np. do Piekarza i zobacz listę tranzystorów MOS.

jarek_lnx napisał:

Zbudowałem powyższy układ i faktycznie działa prawidłowo, ale tylko wtedy gdy użyję dwóch tranzystorów IRF3205, natomiast kiedy na stronę mocy M2 dam IRF3205 a na stronę M1 2N7000 układ nie działa, nie wiem dlaczego
Poniżej linki do danych: jak myślicie problem leży w doborze komponentu czy może kupiłem uszkodzony tranzystor
https://www.onsemi.com/pub/Collateral/NDS7002A-D.PDF
https://media.digikey.com/pdf/Data%20Sheets/International%20Rectifier%20PDFs/irf3205z.pdf

Jest kilka możliwości:
1. Kupiłeś trefny 2N7002,
2. Jeśli V+ jest odpowiednio wysokie, 2N7002 mógł zostać zabity energią bramki tranzystora IRF3205 ( prawie 3.5 nF pojemności ) podczas przełączania,
3. Źle podłączyłeś 2N7002 i nie działał jak trzeba.

Dla zabezpieczenia się przed ubiciem malego NMOSa wsadziłbym opór 1k między dren małego a bramkę dużego tranzystora. Resztę zostaw tak jak jest.

danio8522 napisał:

Poniżej linki do danych: jak myślicie problem leży w doborze komponentu czy może kupiłem uszkodzony tranzystor

Małe MOSFETy łatwo uszkodzić ładunkami elektrostatycznymi.

Mam nadzieję że Kolega @danio8522 nie lutuje transformatorówką. To faktycznie mogłoby uśmiercić malucha.

danio8522 napisał:

kiedy na stronę mocy M2 dam IRF3205 a na stronę M1 2N7000 układ nie działa, nie wiem dlaczego

A jakie konkretnie są objawy tego niedziałania? Co masz na wyjściu przy wiszącym IN (przy poprawnym działaniu M2 powinien być wyłączony, napięcie między jego drenem, a masą powinno być bliskie +zasilania), a co przy IN zwartym do masy (M2 powinien być włączony, napięcie dren-masa powinno być bliskie 0)? Jeśli wylutowałeś 2N7000 (czy 2N7002), to czy był on potem sprawny, czy nie?

Być może zamiast M1 można by użyć jakiegoś bipolarnego (np. BC547), tylko opornik R1 powinien być między IN i bazą.

jarek_lnx napisał:

danio8522 napisał:

Poniżej linki do danych: jak myślicie problem leży w doborze komponentu czy może kupiłem uszkodzony tranzystor

Małe MOSFETy łatwo uszkodzić ładunkami elektrostatycznymi.

Przeważnie więcej jak 20volt na bramkę ubija mosfeta

Wymieniłem mały tranzystor na nowy i układ działa, najpierw polutowałem go stacją lutownicza i z opornikiem tak jak kolega radził (1k między dren małego a bramkę dużego tranzystora), ostatecznie aby stwierdzić czy tranzystor uszkodziłem lutownicą transformatorową czy brakiem opornika, uruchomiłem go bez opornika 1k i lutując transformatorową lutownicą. Przypuszczam że kupiłem uszkodzony tranzystor bo ten nadal działa.
Pojawiły się obserwacje:
Przy zasilaniu układu (V+ i V++ są połączone) zaobserwowałem:
- duży tranzystor nie przewodzi przy zasilaniu układu 10V a napięcie bramki M2 = 3,92V
- jest ciepły 10,4V bramka 4,15V
- minimum 10,8V - 11V bramka 4,43V - 4,59V
Znamionowe napięcie zasilania układu to 12V więc jak najbardziej to będzie działać, ale zakładając spadki napięcia albo start pompy podłączonej równolegle do instalacji albo inne chwilowe spadki, pasowałoby aby to minimum przy którym tranzystor nie przewodzi lub się grzeje to 7-8V, jak to policzyć ? z drugiej strony opornik o mniejszym oporze może się bardziej grzać i marnować energię z akumulatora

Masz dość dziwne napięcia na bramce M2.
Prawidłowo powinno tam być albo V+ albo coś blisko zera zależnie od stanu M1.
Każdy z tych tranzystorów ma być albo całkowicie włączony albo wyłączony.
Układ ma działać w trybie nieliniowym a więc tylko stany ON/OFF są dozwolone.
Jeśli wprowadzisz układ w tryb liniowy, to możesz uszkodzić tranzystor M2 nadmierną mocą, która się na nim wydzieli.
Czyli wszystko albo nic

Ten opis w #24 jest kompletnie niezrozumiały: co kiedy i gdzie podajesz (IN, V+, V++), jakie napięcia mierzysz, co wychodzi? Czy i jak sprawdziłeś ten wylutowany tranzystor?