ATNEL tech-forum
https://forum.atnel.pl/

Mosfet - dobór rezystorów
https://forum.atnel.pl/topic24455.html		 Strona 1 z 1
Autor:  Tom92 [ 11 kwi 2023, o 09:07 ]
Tytuł:  Mosfet - dobór rezystorów
Hej,
Czy jest w stanie ktoś mi wytłumaczyć jak poprzez odpowiednie obliczenia dobrać tezystory do tranzystora mosfet w układzie przedstawionym na schemacie poniżej?
Obrazek

Dla ułatwienia obliczeń załóżmy że tranzystor to IRLML2502, sterowany z AVR częstotliwością 40kHz. AVR zasilany z 5V, a tranzystor steruje taśmą led zasilaną 12V o mocy (strzelam) 30W.

Chciałbym wiedzieć jak dobrać parametry rezystorów do częstotliwości pwm, tak, aby mosfet nie grzał się podczas ładowania i rozładowywania bramki.

Na co mam zwróć uwagę z noty katalogowej i jakie wzory wykorzystać aby ostatecznie odpowiednio dobrać rezystory?
Autor:  Wirnick [ 11 kwi 2023, o 10:16 ]
Tytuł:  Re: Mosfet - dobór rezystorów
Nie podam Ci wzorów, ale podpowiem, że R2 odpowiada za rozładowanie napięcia bramki. Czas rozładowania zależy od pojemności bramka-dren i R2. Pojemność możesz określić np miernikiem, lub spojrzeć do karty katalogowej. Stała czasowa = R*C. Przy 40kHz nawet kalkulator nie chce tego wyliczyć, bo jest taka mała.
Dodam - mosfety nie nadają się do tej częstotliwości. Ups - ale są tranzystory do wcz np BF245 o bardzo małej pojemności złącza i gate jest sterowane przez "transformator" o małej oporności wyjścia .
Autor:  mario2015 [ 11 kwi 2023, o 17:24 ]
Tytuł:  Re: Mosfet - dobór rezystorów
nick_czemnik napisał(a):
Mam nadzieję że pomogłem

No ja jestem w szoku.
Toż to ta odpowiedź to jakby wykład na uniwerku.
Super. Sam tego nie wiedziałem (jakoś zawsze bałem się mosfetów).
Może przez to, że przez te dzieści lat, prawie nic o nich nie wiedziałem.
Super odpowiedź. Pozdrawiam wszystkich na forum.
Autor:  Tom92 [ 11 kwi 2023, o 19:32 ]
Tytuł:  Re: Mosfet - dobór rezystorów
@nick_czemnik bardzo dziękuję za wyczerpującą wypowiedź, mam jeszcze pytanka.

Po czym poznać, że to tranzystor logic level? Jest w nocie parametr Vgs(th), który ma wartość 0.4-1.2V, czy to jest uznawane za logic level? I czy to prawda, że najlepiej mieć dużo wyższe napięcie dla pewnego otwarcia mosfeta np. 4-5V?

Mam jeszcze pytanie do poniższego cytatu:

nick_czemnik napisał(a):

załóżmy że pomijamy rezystor R1. Sterujemy pinem bezpośrednio podłączonym do bramki.

Pik prądu to 200mA a ile on będzie trwał?
tau = R*C = 25 * 0.0000000007 = 17.5ns


Dla mosfeta bedzie lepiej go nie dawać, ale czy te piki prądu nie uszkodzą pinu w mikrokontrolerze?

I jeszcze jedno bo teraz nie jestem pewny bo gdzieś już słyszałem, że od R2 zależy szybkość rozładowywania bramki, ale być może że nie było mowy o sterowaniu mosfetem z mikrokontrolera.
Autor:  Wirnick [ 11 kwi 2023, o 19:59 ]
Tytuł:  Re: Mosfet - dobór rezystorów
Nie można pominąć R1 ze względu na R2. Przy małym R2 doszłoby do zwarcia pinu mc do GND.
Sterowanie mosfetów czy większością tranzystorów przy częstotliwościowym sterowaniu jest złożone.
Do sterowania stosuje się "transformatory"(filtry). Dla wysokich częstotliwości stanowi wysoką impedancję, a dla bramki(drenu) niską rezystancję. A niech to Rudolf wyjaśni - jest pomocny!
Autor:  Tom92 [ 11 kwi 2023, o 21:07 ]
Tytuł:  Re: Mosfet - dobór rezystorów
nick_czemnik napisał(a):
Tom92 napisał(a):
Dla mosfeta bedzie lepiej go nie dawać, ale czy te piki prądu nie uszkodzą pinu w mikrokontrolerze?

te piki pradu trwają kiladziesiąt nanosekund a ich skutek cieplny jest żaden. Jak już wyliczyliśmy energia wytracana na wewnętrznych tranzystorach to są dziesiąte części mW. Mam układy z mikrokontrolerami które mają o wiele bardziej wrażliwe piny niz AVR i nic się nie dzieje. Fizycznie nie ma prawa się nic stać bo przeładowywana pojemność jest zbyt mała.


A w przypadku sporadycznego włączania tego trazystora? Także pin mikrokontrolera jest bezpieczny? Rozumiem, że tylko przy zboczu pojawia się ten pik prądu?

Sorki, że tak dopytuję, ale widziałem kilka wątków na różnych forach o mosfetach, że się przegrzewają. Dlatego mam obawy przed użyciem tego tranzystora.
Autor:  Wirnick [ 12 kwi 2023, o 06:03 ]
Tytuł:  Re: Mosfet - dobór rezystorów
nick_czemnik napisał(a):
Nie obraź się ale ta odpowiedź nie ma sensu. R2 służy tylko i wyłącznie temu aby bramka MOSFETa nie była w stanie nieustalonym gdy wyjście uC jest w stanie HiZ. Rezystor R2 nie jako powoduje że źródło i bramka połączone są przez rezystancje R2 co powoduje że jakakolwiek różnica potencjałów między nimi nie wystąpi, spowoduje porzepływ ładunku tak aby takowej różnicy nie było. Zatem napięcie bramka źródło będzie będzie zerowe. Po co ktoś miałby dawać tak małe R2 żeby trzeba było ograniczać to rezystrem R1?

Ja się nie obrażam. Chodziło mi tylko o dopasowanie wejście/wyjście dwójnika.
Autor:  Draxter32 [ 12 kwi 2023, o 06:39 ]
Tytuł:  Re: Mosfet - dobór rezystorów
nick_czemnik napisał(a):
Inny przykład, w mikroprocesorze typu intel core czy amd ryzen też masz miliardy mosfetów. Przez to że mają wielkość kilku-kilkunastu nm, przełączają się z GHz.


Prędkość przełączania tranzystora w znaczym stopniu zależy od materiału półprzewodnikowego, z którego został wykonany dany tranzystor. Nowoczesne tranzystory oparte na GaN (azotku galu) i SiC (węgliku krzemu) posiadają przerwę energetyczną odpowiednio 3,4 eV i 3,3 eV. W porównaniu do Si (krzemu), gdzie parametr ten wynosi 1,12 eV, nowoczesne tranzystory zapweniają wyższe napięcie robocze oraz częstotliwość przełączania. W tym przypadku ruchlowść elektronów ma ogromne znaczenie.
Autor:  Marhef [ 12 kwi 2023, o 10:29 ]
Tytuł:  Re: Mosfet - dobór rezystorów
Tom92 napisał(a):
widziałem kilka wątków na różnych forach o mosfetach, że się przegrzewają
nick_czemnik już to wytłumaczył, ale dorzucę coś od siebie. MOSFET z kanałem typu N (logic level).
Przy przepływie prądu ok. 2A grzał się tak, że trudno go było dotknąć. Powód? Podłączyłem między zasilanie a obciążenie (tak, jak powinno się tranzystor z kanałem P). Przez to nie było odpowiedniego napięcia Vgs, tranzystor nie był do końca otwarty i się grzał. Sterowanie było on/off, nie PWM.
Wniosek: MOSFETy jako klucze sprawdzają się dużo lepiej niż tranzystory bipolarne, ale muszą być odpowiednio podłączone.
Autor:  Wirnick [ 12 kwi 2023, o 18:23 ]
Tytuł:  Re: Mosfet - dobór rezystorów
Tak szczerze powiedzieć to ten dwójnik pomiędzy mc i mosfetem jest niepotrzebny.
Autor:  Wirnick [ 12 kwi 2023, o 20:11 ]
Tytuł:  Re: Mosfet - dobór rezystorów
Wirnick napisał(a):
Tak szczerze powiedzieć to ten dwójnik pomiędzy mc i mosfetem jest niepotrzebny.

Dodam, Że Rudolf był sługą Mikołaja -dzięki Ci za współpracę w wyjaśnieniu problemu.
Autor:  Tom92 [ 12 kwi 2023, o 22:58 ]
Tytuł:  Re: Mosfet - dobór rezystorów
Dziękuję Wam bardzo za wyjaśnienie problemu, nad którym myślałem już kilka dni. Szczególnie Tobie nick_czemnik za konkretne i wyczerpujące wypowiedzi.
Wiele mi się wyjaśniło.
Strona 1 z 1 Strefa czasowa: UTC + 1
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
https://www.phpbb.com/