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14/07/2015 #1


Conmutar Con Mosfet
Hola buenas soy nuevo por aquí, y estoy deseando aprender mucho con ustedes, ya que soy nuevo en esto de la electrónica.

Tengo una duda respecto a los mosfet, quiero utilizar uno de canal N para conmutar 2 fuentes, las 2 de 24v

y tengo un esquema mas o menos como este. en el Drenador tengo conectado una fuente de 24v ,y en el Gate también quiero conectar una de 24v en vez de los +5 , el dido seria mejor un schottky, pero mi duda viene aquí, en la mayoría de los mosfet que he visto como el irfz44n, en el datasheet pone vgs, voltage gate to source +- 20 , ¿esto que se refiere que el rango máximo de voltaje que se puede conectar al gate es de 20v ?
14/07/2015 #2


si .
14/07/2015 #3


Hola a todos , caro Don camomilo lo circuito que posteaste arriba desafortunadamente NO anda , eso porque todo transistor MosFet tipo canal "N" nesecita de un VGS positivo( tensión entre Gate y Sourse) de ao menos 10 voltios para cerriar lo canal Dreno y Sourse .
Asi te recomendo enplear un transistor MosFet tipo canal "P" donde los +24 Voltios es conectado a lo Souse , la salida es lo Dreno , y lo comando es lo gate , como 24 Voltios de VGS es un valor un tanto demasiado ese puede estropiar la junción Gate y Sourse ,asi ustedes puede enplear un dibisor resistivo con dos resistores de 1KOHmios donde un resistor es conectado entre Sourse y Gate y lo otro resistor ustedes conecta a lo Gate , la otra punta dese resistor es la entrada de control donde quando esa entrada es conectada a la tierra lo transistor MosFet cerria lo canal Dreno y Sourse y quando ese resistor no es mas conectado a nada lo transistor MosFet abre lo canal .
Como quieres comandar con +5 Voltios una sugerencia es enplear un transistor NPN de uso general como "colector abierto " donde lo +5 voltios de comando es conectado atraves de un resistor serie de unos 10KOHmios a la base dese transistor , lo emissor es conectado a la masa o tierra o negativo del circuito y lo colector es conectado a lo resistor de 1KOHmios que ya es conectado a lo Gate del Transistor MosFet tipo canal "P" , listo haora seguramente tudo anda a contento.
!Bueno desejo que tenga entiendido lo que aclare por aca , dudas adiconales pregunte , es un gusto platicarmos !.
!Fuerte abrazoz desde Brasil !
Att.
Daniel Lopes.
15/07/2015 #4

Avatar de papirrin

en la mayoría de los mosfet que he visto como el irfz44n,
caro Don camomilo lo circuito que posteaste arriba desafortunadamente NO anda
¿que no se supone que el IRFZ44N tiene el umbral del 2V a 4V y con 5V en el Gate deberia gatillar bien?, digo porque yo siempre lo pongo asi y funciona o eso creo XD (hablando del mismo circuito pero con un IRFZ44N, no el que esta en el esquema)
15/07/2015 #5


papirrin dijo: Ver Mensaje
¿que no se supone que el IRFZ44N tiene el umbral del 2V a 4V y con 5V en el Gate deberia gatillar bien?, digo porque yo siempre lo pongo asi y funciona o eso creo XD
Bueno yo no creo que con solamente 5 voltios de VGS sea possible cerriar totalmente lo canal Dreno y Sourse a una orden de decenas de miliohmios y mismo que si lo Gate aun nesecita quedarse 5 voltios arriba del Sourse , como lo canal Dreno y Sourse fue cerriado haora tenemos 24 voltios en lo sourse , entonses para ese transistor MosFet continuar aun cerriado tenemos te tener en realidad 29 Volts en lo Gate( 24 Volts del Sourse + 5 Volts de VGS paras cerriar lo canal ) .
!Saludos cordeales desde Brasil !.
Att.
Daniel Lopes.
15/07/2015 #6

Avatar de papirrin

¿que experimento podria realizar para ver si con 5V podria gatillar bien o no?

digamos que si pongo una bombilla de 12V directamente a una fuente y le mido su corriente que me podria dar equis valor, despues pruebo con un mosfet IRFZ44N como switch lo que supongo me deberia dar un Amperaje similar ( o un poco mas bajo por el RDSon ), ¿seria una prueba valida para ver si gatilla bien?

(hablando de 12V no de 24V)
15/07/2015 #7

Avatar de chclau

Hay Mosfet de los llamados "logic level" que cierran perfectamente bien con tensiones del orden de 5V e incluso bastante menos que eso.
15/07/2015 #8


papirrin dijo: Ver Mensaje
¿que experimento podria realizar para ver si con 5V podria gatillar bien o no?

digamos que si pongo una bombilla de 12V directamente a una fuente y le mido su corriente que me podria dar equis valor, despues pruebo con un mosfet IRFZ44N como switch lo que supongo me deberia dar un Amperaje similar ( o un poco mas bajo por el RDSon ), ¿seria una prueba valida para ver si gatilla bien?

(hablando de 12V no de 24V)
Bueno mas una ves: si pones +12 Voltios en lo Dreno de un transistor MosFet tipo canal "N", para sacar esa misma tensión (12 Voltios) en lo Sourse , ustedes tiener que aplicar una tensión positiva en lo VGS ( tensión entre Gate y Sourse) , supongamos que esa tensión sea de 5 Voltios , para tenermos un VGS valido para cerriar lo canal Dreno Y Sourse la tensión del Gate en realidad nesesita sener de 12Voltios (tensión obtenida en el Souse )+ 5 Voltios ( tensión de VGS nesesaria para cerriar lo canal Dreno Y Sourse ) o sea nesecitamos de 17 Voltios en lo Gate ..
Att.
Daniel Lopes.
15/07/2015 #9

Avatar de fdesergio

papirrin dijo: Ver Mensaje
¿que experimento podria realizar para ver si con 5V podria gatillar bien o no?

digamos que si pongo una bombilla de 12V directamente a una fuente y le mido su corriente que me podria dar equis valor, despues pruebo con un mosfet IRFZ44N como switch lo que supongo me deberia dar un Amperaje similar ( o un poco mas bajo por el RDSon ), ¿seria una prueba valida para ver si gatilla bien?

(hablando de 12V no de 24V)
Es cierto, pero con ese voltaje no aseguras que tu RDon sea la especificada en el datasheet, lo que pasa es que entonces tu mosfet se cierra pero no tan bien, quiza esas decenas de miliohmios de mas no te afecten mucho, pero con grandes corrientes es otro cuento, si miras en detalle en al datasheet la RDon minima viene expresada en funcion de casi siempre 10V esto es VGS, la forma de medir seria por ley de ohm, asi VDS/ID=RDon
15/07/2015 #10

Avatar de papirrin

Ok, voy a hacer el experimento y posteo los resultados, solo es es experimental para ver que tan alejada esta la teoria de la realidad...

regreso luego...
20/07/2015 #11

Avatar de eL1ct

Hola,

Lo primero, soy el unico que ve dibujado un MOSFET de canal-P en el esquema??

Ademas asi no se bloquea (la corriente y) la tension positiva del drenador, ya que la corriente circularia por el diodo "parasito" (o body diode).

Otra cosa, por que ese shottky? Supongo que quiere ser un Zener?

Con ese circuito, podrias bloquear una corriente positiva de surtidor a drenador, y con un zener de 12V (o 10V, o como prefieras), todo correcto.

papirrin dijo: Ver Mensaje
¿que experimento podria realizar para ver si con 5V podria gatillar bien o no?
Los MOSFET al ser transistores tienen una zona lineal lo cual se puede entender como que tambien tiene una corriente maxima de funcionamiento (dependiendo del Vgs).

Por ejemplo en la siguiente imagen con un Vgs=4.5v se espera que el transistor tenga un Rds(on) de unos 66,67mΩ (correspondiente a la linea verde) que es bastante mas baja que la tipica (de 17,5mΩ). Pese a ello, si quieres conducir 10A no podras, ya que a partir de los 6A (o 7A o mas dependiendo de la temperatura) entras en zona lineal...

Ademas de esto, si quieres conmutar el MOSFET a una frecuencia considerable y alimentando la puerta solo con 5V, puede pasar que a esta tension el "condensador" de puerta no se carge lo suficientemente rapido, y esto podria suponer un problema...

Fijate que el MOSFET esta diseñado para conmutarlo con una tension de puerta de alrededor de 10V, dejando asi region de Miller mas o menos a la mitad:
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: png IRFZ44N.png (64,8 KB (Kilobytes), 163 visitas)
Tipo de Archivo: png IRFZ44N_Q.png (52,1 KB (Kilobytes), 163 visitas)
20/07/2015 #12


eL1ct dijo: Ver Mensaje
Hola,

Lo primero, soy el unico que ve dibujado un MOSFET de canal-P en el esquema??

Ademas asi no se bloquea (la corriente y) la tension positiva del drenador, ya que la corriente circularia por el diodo "parasito" (o body diode).

Otra cosa, por que ese shottky? Supongo que quiere ser un Zener?

Con ese circuito, podrias bloquear una corriente positiva de surtidor a drenador, y con un zener de 12V (o 10V, o como prefieras), todo correcto.


Los MOSFET al ser transistores tienen una zona lineal lo cual se puede entender como que tambien tiene una corriente maxima de funcionamiento (dependiendo del Vgs).

Por ejemplo en la siguiente imagen con un Vgs=4.5v se espera que el transistor tenga un Rds(on) de unos 66,67mΩ (correspondiente a la linea verde) que es bastante mas baja que la tipica (de 17,5mΩ). Pese a ello, si quieres conducir 10A no podras, ya que a partir de los 6A (o 7A o mas dependiendo de la temperatura) entras en zona lineal...
http://www.forosdeelectronica.com/at...1&d=1437413054
Ademas de esto, si quieres conmutar el MOSFET a una frecuencia considerable y alimentando la puerta solo con 5V, puede pasar que a esta tension el "condensador" de puerta no se carge lo suficientemente rapido, y esto podria suponer un problema...

Fijate que el MOSFET esta diseñado para conmutarlo con una tension de puerta de alrededor de 10V, dejando asi region de Miller mas o menos a la mitad:
http://www.forosdeelectronica.com/at...1&d=1437413662
Sip , tienes toda razón lo dibujo estas equivocado porque lo tema es como polarizar correctamente un transistor MosFet tipo canal "N" hasta la saturación ( canal Dreno y Sourse cerriado)
Haora se fuese conectar correctamente ese transistor MosFet tipo canal "P" , lo correcto serias : alimentación de +12 Voltios conectada en lo Sourse , salida conmutada es lo Dreno y lo control es lo Gate con un resistor entre Sourse y Gate para garantizar un VGS de 0 Voltios ( MosFet con su canal Dreno Y Sourse abierto) , Gate a la tierra cerriamos lo canal Dreno y Sourse ..
!Fuerte abrazoz a todos !
Att.
Daniel Lopes.
12/09/2015 #13


El1ct y ¿Que pasa si trabajo en una zona que no es la zona de miller?
12/09/2015 #14

Avatar de eL1ct

Bueno, yo no diria que la zona de miller es un punto de trabajo, es un fenomeno (efecto Miller), que por asi decirlo, se trata de una realimentacion negativa por un condensador.
Se puede entender que cuando un MOSFET conmuta, y la tension de drenador varia, se da el efecto miller. Esto hace que tengamos que mover mas cargas (corriente) por puerta, y mientras se de el efecto miller la tension de puerta a penas varia, lo cual dificulta la conmutacion.
Dicho de forma simple; cuando se da el efecto Miller, el transistor esta conmutando (o variando la tension drenador, por algun otro motivo?).
Si queres usar un MOSFET para conmutar queres que pase el mayor tiempo con la tension de puerta de apagado (tipicamente 0V) o encendido (tipicamente 10V), pero para conmutar tendras que pasar por las tensiones intermedias y se dara el efecto miller.

12/09/2015 #15


Tienes razón, aunque creo que plantee mal mi pregunta, es que veo que de 0 a 5 volts de voltaje gate-source la gráfica tiene dos comportamientos diferentes que cuando se tiene un voltaje mayor, mi pregunta es ¿se debe este comportamiento al voltaje de umbral?, ¿porque casi llegando a los 5-5.5 volts tiene un comportamiento casi constante? y que pasa si activo el mosfet a ese voltaje 5-5.5 volts?
13/09/2015 #16

Avatar de eL1ct

Antes de nada, fijate que todas las graficas de los datasheet se dan a unas condiciones especificadas. Por ejemplo, La grafica de Vgs vs Qg esta tomada con una corriente de drenador de 25A.

Por lo tanto, si, se puede decir que la tension de umbral tiene relacion con este fenomeno, pero no solo como tension de umbral, sino como (por asi decirlo) todas las tensiones de umbral, para cada punto de trabajo en funcion de la corriente, es decir, el comportamiento en la zona lineal.

Ya que la tension de umbral que se da en el datasheet, solo nos indica que tension que se necesita para que empiece a conducir corriente, pero muy poca corriente (tipicamente 250uA), si quieres conmutar mas corriente, necesitaras mas tension.

Esto se representa en la siguente grafica; la caracteristica de transferencia del MOSFET:

Como antes he mencionado en la grafica Vgs vs Qg la corriente de drenador es de 25A. En la grafica de caracteristica de transferencia se piede ver que a esa corriente Vgs es de unos 5V, pues se podria decir que a esa tension se dara la zona miller.

Entonces, suponiendo que se quieren conmutar 25A:

Y si quieres conmutar el MOSFET con un driver fuente de tension (que de 2 niveles logicos 0v a 5V, apagado y encendido) y una resistencia de puerta, (esta seria la tipica configuracion de los driver comerciales) y como para encender tienes que inyectar cargas (es decir, necesitamos que haya corriente acia la puerta), pues, tenemos un problema, ya que al encender, la corriente acia la puerta sera: 5V-Vg/R y si hemos dicho que la region de miller se dara a unos 5V pues practicamente no tenemos corriente, y nos quedariamos "atascados" en la zona miller, y nunca terminariamos de conmutar, o dicho de otro modo, estariamos en zona lineal.

Y claro, la corriente maxima que podemos manejar seria de unos 25A, esto tambien se puede ver en la grafica de la caracteristica de salida (output characteristic, que mas concretamente fija el valor al rededor de 20A).

Ademas, en ese punto de trabajo, con carga inductiva, no sabemos de cuanto es la tension de drenador, entonces tampoco sabemos cuanta potencia estaria disipando el MOSFET, y se nos puede quemar.

Por otra parte, si se quiere conmutar menos corriente, y se ajusta el sistema para que funcione "bien" con un driver de 0V-5V (ideal, con fuente de corriente), pues aun asi no creo que sea un buena idea, ya que, cualquier variacion de temperatura puede cambiar el escenario y acer que el sitema falle. Ademas, seria muy sesible a ruidos y de mas, lo que puede acarrear varios problemas.

Si queres conmutar con una tesion de puerta de 0V a 5V mejor usa un MOSFET diseñado para conmutar a esas tensiones, fijate que la grafica de Vgs vs Qg, es diferente:
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: png IRFZ44_transfer.png (81,1 KB (Kilobytes), 97 visitas)
Tipo de Archivo: png AO3400.png (16,5 KB (Kilobytes), 94 visitas)
18/09/2015 #17


Tienes razon debí de observar esas graficas ahora todo esta claro.
20/09/2015 #18


disculpen tengo un mosfet irfz44n, se podrá hacer conmutar con 7v?
21/09/2015 #19

Avatar de eL1ct

Si, se podria, digo yo... pero ten en cuenta lo anteriormente mencionado, ya que la capacidad de corriente a conmutar y la velocidad de conmutacion se podrian ver mermadas, devido a que no es la tension de conmutacion optima... quiza podrias poner dos resistencias de puerta; una para el encendido y otra para el apagado, consiguiendo asi, dos dinamicas diferentes, una para el encendido y otra para el apagado... tambien puedes elegir el driver minuciosamente para que se adapte mejor a tu aplicacion.
23/09/2015 #20


Yo igual tenia el mismo problema, si no lo conmutas con un voltaje mayor se te va a calentar porque le cuesta transitar a la corriente, mejor aliméntalo con otra fuente de mayor voltaje o compra otro mosfet de esas características como comentó anteriormente el1ct.
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