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Driver pilotaggio MOSFET si brucia


Ragnetto

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11 minuti fa, cavallino1 scrisse:

Secondo voi se si usa questo schema per pilotare il mosfet non sarebbe migliore.

 

Per me è un pessimo pilotaggio. Meglio un coppia complemetare in totem pole. Anche il BD139 è mal pilotato.

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Buon Giorno Livio e ben risentito dopo tanto tempo

In ogni caso il bd 139 si presta bene per queste funzione ,bisogna provare da banco e cercare le resistenze giuste,io ho solo fatto un esempio ,pero posso dire che funziona se pilotato giusto.

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Quando ho scritto la risposta non avevi ancora postato il secondo circuito; questo è già meglio ed anche il BD139 ha un pilotaggio un po'meno peggio, anche se il resitore serie da 47k mi sembra un valore un po' troppo alto; così di prima impressione lo ridurrei almeno di un ordine.

A parte l'errore di stampa ricorrente (470 H) quel Mosfet, se deve tirare poca corrente, satura abbastanza bene, me è l'apertura che è mal pilotata perchè affidata solo al resistore da 1200 ohm

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Poi abbiamo questa alternativa essendo che il mosfet deve pilotare dei led e il pwm e di 5 volt  a onda quadra ,questo potrebbe andare bene ,eventualmente si potrebbe modificare solo la resistenza che va sulla base del bd139 a preferenza.

Livio cosa ne pensi potrebbe andare

Dimmer terza alternativa.png

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Non mi piace per niente.

 

Bisogna fare alcune considerazioni di carattere generale.

 

La dissipazione di potenza nei semiconduttori che lavorano da interruttori aumenta di molto in funzione dei tempi di salita e discesa dei fronti, in alcuni casi si esce persino dal SOA.

Per far saturare velocemente un BJT è necesario sovrapilotare in corrente la base in modo da creare una base virtuale che cortocircuita emettitore e collettore. Poi per aprirlo è necessario svuotare velocemente le cariche accumulate. Per questo motivo il minimo necessario è porre un resistore adeguato tra base ed emettitore. Mentre è utile anche mettere una capacità in parallelo alla resistenza di base; il valore della resistenza va calcolato in modo da ottenere una corrente di base di valore sufficientemente elevato da portare velocemente in conduzione il transistor.

 

Similmente per i MOSFET, che si pilotano tentensione, bisogna fornire un'energia sufficiente per far crollare rapidamente il valore di Rdson al minimo possiible, poi è necssaria altrettanta energia per "aprire" il canale D-S facendo salire Rdsoff a volori tendenti all'infinito.

Per questo motivo il pilotaggio dei Mosfet avviene in configurazioni totem pole o line driver, con circuiti a componenti discreti o con circuiti integrati specialistici.

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Grazie ai nuovi interventi.

Purtroppo non ho in casa ceramici da così alto valore, solo elettrolitici e poliestere da 100n...

Nel frattempo ho abbozzato uno schema in configurazione TotemPole e inserito le modifiche suggeritemi circa i filtraggi delle alimentazioni, ho supposto 1/4 W per le resistenze e 25V per gli elettrolitici.

Lo schema del TotemPole l'ho copiato dal web.

Lo posto:

IRL540N-TotemPole.png

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43 minuti fa, Livio Orsini scrisse:

metti anche un resistore da circa 4700 ohm (valore non critico) tra base ed emittitore (0V) di Q2

Buongiorno e grazie Livio.

Siccome ho poco spazio sulla PCB, potrebbe essere una valida soluzione collegare la R6 a valle di C3 ed eliminare la terna D1-C5-C4?

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22 ore fa, Ragnetto scrisse:

Siccome ho poco spazio sulla PCB, potrebbe essere una valida soluzione collegare la R6 a valle di C3 ed eliminare la terna D1-C5-C4?

 

Assolutamente no. Oltre ad eliminare i filtri porteresti eventuali disturbi all'interno dell'alimentazione di arduino che già di per se non è il massimo di robustezza in fatto di EMC.

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il 7/1/2018 at 09:58 , Ragnetto scrisse:

Siccome ho poco spazio sulla PCB, potrebbe essere una valida soluzione collegare la R6 a valle di C3 ed eliminare la terna D1-C5-C4?

 

Anch'io come Livio te lo sconsiglio, al limite puoi montare l'elettrolitico un po' più piccolo per recuperare spazio, qualcosa tra 22-47 uF potrebbe andare bene ugualmente, e lo puoi fare anche con C7.

 

Ciao, Ale.

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Buongiorno a tutti,

Questa mattina ho fatto le modifiche allo stampato tagliando le piste ed inserendo i diodi e condensatori della capacità che mi avete suggerito.

 

La prima impressione è positiva, ma ancora tengo la prognosi riservata, la mia parte scaramantica ha la meglio in questo momento...

 

Ancora grazie mille.

R.

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 Ciao Gabri-Z, Al momento non ho utilizzto la configurazione totem pole, ho filtrato l’ alimentazione del Regolatore di tensione, la sua  uscita del regolatore e la tensione di ingresso del driver. Ho anche inserito una resistenza  da 100 kohm tra gate e massa. 

 

 In sostanza  ho utilizzato i filtraggi dello schema ultimo postato ma senza totem pole, col driver al suo posto.

 

R. 

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54 minuti fa, Ragnetto scrisse:

Ho anche inserito una resistenza  da 100 kohm tra gate e massa. 

 

Questa la vedrei meglio sull'ingresso del driver piuttosto che sul gate. Il driver dovrebbe sempre garantire uno stato stabile sull'uscita, ammesso che l'ingresso sia stabile.

 

Ciao, Ale.

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1 ora fa, ilguargua scrisse:

 

Questa la vedrei meglio sull'ingresso del driver piuttosto che sul gate. Il driver dovrebbe sempre garantire uno stato stabile sull'uscita, ammesso che l'ingresso sia stabile.

 

Ciao, Ale.

Ah...

Ok, appena metto a riposo il circuito la tolgo...

L'ho messa perchè provando il Mos lui rimaneva acceso per qualche secondo e con la resistenza sul gate funzionava meglio; anche sul web ho trovato questa configurazione ma si sa... tanti scrivono...

 

Ho creato un simulatore di premute utilizzando un secondo Arduino che attraverso un contatto pulito simula la premuta e la dimmerizzazione. E' una funzione pseudo random che crea diversi intervalli di accensione, dimmerizzazione e spegnimento.

Il carico al momento non la "comoda" stripe LED ma una H7 da 100W da auto (siccome non è omologata la uso come carico).

 

Vediamo come si comporta.

 

R.

 

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Comunque la puoi anche lasciare, non pregiudica niente, sull'ingresso del driver è più importante ma ti serve solo per il tempo di avvio dell'Arduino, prima che in pin venga settato come output si trova nello stato di default, cioè input ad alta impedenza, praticamente è flottante e predisposto a ricevere  disturbi, un pull-down garantisce invece uno stato definito.

 

Ciao, Ale.

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36 minuti fa, ilguargua scrisse:

Comunque la puoi anche lasciare, non pregiudica niente, sull'ingresso del driver è più importante ma ti serve solo per il tempo di avvio dell'Arduino, prima che in pin venga settato come output si trova nello stato di default, cioè input ad alta impedenza, praticamente è flottante e predisposto a ricevere  disturbi, un pull-down garantisce invece uno stato definito.

 

Ciao, Ale.

Ale Mille Grazie, davvero...

Ora mi è chiaro il perchè :-) Nel circuito definitivo la inserisco.

 

Siccome sono curioso e voglio conoscere come funzionano le cose e il perchè delle configurazioni, vorrei capire come siete arrivati al dimensionamento delle capacità che ho inserito ( e che per altro sembrano corrette ;-) )

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Quali capacità? I ceramici da 100n sono i classici da disaccoppiamento alimentazione, praticamente montali sempre su qualunque ic usi e non sbagli mai. Il resto è spannometrico :superlol:, usi quello che hai sotto mano! (Vabbè, scherzo, ma nel mio caso è quasi sempre così). La configurazione che ti ho proposto spero tu abbia capito come funziona, il diodo e l'elettrolitico creano una sorta di alimentazione isolata dai 12V usati dai led, i picchi negativi dovuti al repentino assorbimento vengono isolati dal diodo, ed il condensatore garantisce sia una scorta di energia durante i picchi negativi sia uno smorzamento di quelli positivi. In caso di tensione pulsante, tipo quella dopo un ponte raddrizzatore, la capacità del condensatore elettrolitico va scelta in funzione della corrente assorbita dal circuito e del ripple residuo desiderato, se cerchi sul web troverai anche la formula, io l'ho già detto, vado a occhio!

 

Ciao, Ale.

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1 ora fa, ilguargua scrisse:

Comunque la puoi anche lasciare, non pregiudica niente, sull'ingresso del driver è più importante ma ti serve solo per il tempo di avvio dell'Arduino, prima che in pin venga settato come output si trova nello stato di default, cioè input ad alta impedenza, praticamente è flottante e predisposto a ricevere  disturbi, un pull-down garantisce invece uno stato definito.

 

Ciao, Ale.

@ilguargua Sul diodo e l'elettrolitico non avevo grossi dubbi, e mi è abbastanza chiara la formula per il calcolo a valle di un ponte.

 

In merito al ceramico il disaccoppiamento l'ho sempre visto in serie all'elemento da pilotare, sia questa una base, una griglia od in generale, per separare la continua dall'alternata.

Ora mi è chiaro anche il perchè Livio O. mi ha risposto con un "assolutamente no" in merito alla semplificazione degli "stadi filtranti", ma il piccolo ceramico ancora riserva un'ombra di dubbio...

 

Ho una marea di cose da imparare e credo sia tutt'altro che scontato trovare persone che vogliano donare la propria conoscenza.

 

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51 minuti fa, gabri-z scrisse:

Ma per quanto l'hai allenato l'occhio non li dici ?:superlol:

Da prima ancora di avere i capelli che mi arrivavano fin sopra le spalle e che mi andavano negli occhi, ora come vedi il problema l'ho risolto! :superlol:

Comunque, se vogliamo fare i conti da quanto "maneggio" nell'elettronica facciamo, sempre rigorosamente a occhio, una quarantina d'anni abbondanti.

 

Ciao, Ale.

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8 minuti fa, Ragnetto scrisse:

ma il piccolo ceramico ancora riserva un'ombra di dubbio...

Il piccolo ceramico filtra verso massa gli impulsi a frequenza più alta, quello che l'elettrolitico, diciamo per inerzia dovuta alla capacità (ma è un'orrenda semplificazione), non riesce a fare. Poi ogni ic ha le sue caratteristiche e le sue necessità, impara a prendere sempre esempio da quello che vedi nel datasheet, quello è sempre in genere il "minimo sindacale". Se leggi ad esempio quello del 7805 vedrai che il disaccoppiamento sia in ingresso che in uscita è sempre consigliato, lo stesso per quanto riguarda il driver, che anzi lo pone come obbligatorio. Eppure nel tuo schema iniziale non c'erano, segno che o non avevi letto i datasheet o li hai male interpretati. Rispettare le specifiche è sempre il primo passo da fare durante la progettazione, altrimenti si va incontro ai problemi che hai sperimentato.

 

Ciao, Ale.

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@ilguargua

CHIARO!

E' giustissimo quello che dici, male interpretati e forse ho dato poca importanza, sbagliando, agli stadi di ingresso partendo dal presupposto che avevo già una tensione ben stabilizzata e pulita e che sarebbe stato ridondante inserire condensatori.

E' la prima esperienza con in Mosfet e non pensavo fossero così "rumorosi", ma piano piano sto facendo luce su questo, seppur semplice, progetto.

Quando i circuiti non funzionano e non capisci il perchè fa bestemmiare (per modo di dire, per principio non bestemmio) ma l'espressione volgare dovrebbe enfatizzare lo stato d'animo di una persona che per giorni ha brancolato nel buio tanto da sentirsi umiliato dall'ignoranza.

 

Ale sono sincero: l"orrenda semplificazione" è meravigliosamente chiara! :thumb_yello:

 

Per inciso, il test sta procedendo molto bene e non ha perso un colpo. :clap:

 

Grazie ancora a te, Gabri-Z, Livio O. e a chi si è prodigato ad aiutarmi.

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21 minuti fa, ilguargua scrisse:

Il piccolo ceramico filtra verso massa gli impulsi a frequenza più alta, quello che l'elettrolitico, diciamo per inerzia dovuta alla capacità (ma è un'orrenda semplificazione)

Credo che qui intervenga l'induttanza ''parassita'' maggiore  del elettrolitico .

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13 ore fa, Ragnetto scrisse:

L'ho messa perchè provando il Mos lui rimaneva acceso per qualche secondo e con la resistenza sul gate funzionava meglio; anche sul web ho trovato questa configurazione ma si sa... tanti scrivono..

 

Chissà perchè perdo tempo a scrivere certe cose.:toobad:

 

Ho cercato di spiegare che sia per BJT che èer mosfet è necessario scaricare velocemente l'energia usata per farli entrare in conduzione.

Il pilotaggio dei gate dei mosfet in totem pole o simmetria complementare si usa proprio per questo scopo.

Così come il resistore tra base ed emitter dei bjt.

Ma che sto a perder tempo......

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