Cómo encender bien un mosfet ?

[tron]

saludos!

tengo un mosfet FDD8580 y quiero conmutar una corriente de aprox 10A.
la datasheet dice que si al GATE le meto mas de 10V la resistencia del mosfet baja mas y es mas eficiente y se calienta menos.

entonces necesito meter al GATE 10V.

lo voy a controlar con un microchip (PIC o arduino) pero ellos solo proporcionan hasta 5V, por lo que necesito usar un transistor, la duda es:

uso otro mosfet mas pequeño o un NPN comun?

entiendo que en el GATE del mosfet no fluye corriente, solo detecta el voltaje, entonces no hay problema de corriente.

si uso otro mosfet este recibira tambien 5V pero no importa porque la corriente es cero, y si uso un NPN necesito una resistencia en la base para no quemarla.
que es mas conveniente?


sugerencias?

 

[cosmefulanito04]

Fijate si podes conseguir la familia de mos "irl" que funcionan con 5v de gate.

Por ej. un irl530 se banca hasta 15A a la salida.

 

[Black Tiger1954]

Es cierto que no consume corriente la puerta del mosfet, pero en aplicaciones con conmutación rápida debido a la capacidad parásita que tiene la puerta (que es bastante considerable), se necesita una buena corriente, tanto para conectarlo como para desconectarlo.
Hay integrados específicos para lo que vos querés de la línea de IRF por ejemplo (los buscás como mosfet driver), o también podes usar una configuración que se llama totem-pole que es muy usada para estas aplicaciones.

 

[tron]

gracias!

en el caso de los IRL, vi que varios muestran que requieren 10V en GATE, significa que tambien funcionan a 5 pero que es mejor 10?

el totem se ve interesante, yo pensaba sin embargho usar un NPN con una resistencia de unos 100k entre colector y 12V y del colector al GATE del mosfet N.

100k es mucho si uso frecuencias altas? no pienso usar mas de unos 5kHz.

 

[DOSMETROS]

100 K es muuuuucho para cargar (capacitivamente) al gate , pone lo mas bajo posible cuidando de no pasar la corriente máxima de salida del micro.

Agregale 100 ohms en serie al gate.

Saludos !

 

[Black Tiger1954]

Tal como te dice 2M, con 100K vas a tener una linda curva en el flanco de subida
Si vas a usar esa configuración de 1 NPN y resistencia en el colector, yo le pondría al menos una R de 47 ohms. De esa forma te garantizás no solo que conduzca correctamente si no que el flanco de subida sea lo más rápido posible.

 

[tron]

gracias por las sugerencias

todo esto es para cargar y descargar rapidamente el GATE, pero que tan rapido?
es decir, para una frecuencia de 5kHz es necesario usar R47? si lo bajo a 1kHz?
talvez sabiendo la capacitancia del GATE pueda calcular la resistencia en funcion de la freq, alguien sabe esa capacitancia? o la carga del gate?

Ah! la acabo de encontrar, y dice que para un mosfet FDD8447 la Total Gate Charge con Vgs=10V es de max 52nC.
considerando una resistencia de 10k con esos 10V en GATE hay una corriente 1mA
si 1A=1C/seg tenemos que 1mA/53nC=19231Hz

yo pensaba usar 5kHz entonces creoque estoy bien, no?
comentarios??

 

[Black Tiger1954]

10V, 10K 1mA, correcto, ahora, la tensión ya subió 1 volt en el gate, ahora tenemos, 9V, 10K, 0.9mA, y así. Recordá que la corriente no es constante en un RC

 

[cosmefulanito04]

Fijate que en la hoja del irl te dice que con Vgs=5v => Rds=0,54 ohms. Entonces con eso sabes cuanta tension cae en el Mos => Vds=0,54*IL (Vgs=5v).

Ese valor es realmente bajo si se lo compara con un BJT.

 

[tron]

es cierto black, la tension ira subiendo y bajando gradualmente igual que la corriente, eso significa que tendre que considerar el totem mas seriamente.

cosme, en realidad mis requerimientos no me permiten usar mosfets con Rds>10mOhms porque voy a hacerles pasar unos 100W constantes, y como quiero usar D-pak (surface mount) no puedo tener heatsinks grandes.

que les parece usando este sencillo integrado:

TC4427ACOA

tiene dos entradas logicas y dos salidas a GATE usando totems, en teoria me ahorra los transistores y las resistencias...

 

[Black Tiger1954]

Necesitás manejar 2 mosfets?

 

[tron]

de hecho son 3 pero solo 1 puede ser usado segun mi schematic, porque los otros dos estan a un voltaje menor a GND, entonces aunque la salida este en LOW, las GATES seguiran encendidas

 

[Black Tiger1954]

Ok, entonces también podrías usar algo como un IR2125

 

[cosmefulanito04]

Me equivoque, el IRL510 es el que tiene un rds=0,56ohms . El otro que te mencione, el IRL530 tiene un rds=0,16 ohms.

Entonces volviendo atras, si necesitas un IL=10A => Pot=rds*IL^2=16W

Con las resistencias termicas que te la hoja, para esa potencia llegas a la conclusion de que usando un disipador de 6,18ºC/W te alcanza.

Ojo, el calculo lo hice para una señal continua, ya que lo vas usar en conmutacion (obviamente ) y estamos hablando de corriente importantes, deberas tener en cuenta las impedancias termicas (no solamente las resistencias) y agregarle una potencia de switcheo que dependara de la frecuencia con la que trabajes.

 

[tron]

gracias black, por la sugerencia.. la cuestion es que el IR2125 cuesta aprox 8 veces mas que el TC4427ACOA =S

ustedes creen que para una freq de aprox 5kHz se requiera todo esto en vez de resistencias y transistores comunes? mi aplicacion es para LEDs de potencia y lo unico que requiero es que no moleste a los ojos , inclusive podria ser de 1kHz

 

[Black Tiger1954]

La verdad no lo sabía

la cuestion es que el IR2125 cuesta aprox 8 veces mas que el TC4427ACOA =S

.

ustedes creen que para una freq de aprox 5kHz se requiera todo esto en vez de resistencias y transistores comunes?

No, para nada, se puede hacer con componentes discretos. El tema es el consumo. Si no te importa, tal como comentaste, con poner un NPN y una R en el colector es suficiente (siempre y cuando la R sea de bajo valor).

 

[tron]

por cierto, no se si sea PECADO preguntar esto en este tema, pero hablando de mosfets, me pregunto si hay alguna forma de medir la corriente que fluye por el mosfet usando la ley de ohm

es cuestion de medir el voltaje en DRAIN (SOURCE va a GND), pero el problema es:
1. el voltaje a leer es muy bajo y no quiero meter AOs
2. cuando apago el GATE el voltaje en DRAIN se me va hasta 12V y el micro se podria lastimar

creen que deba hacer un nuevo tema? o me dan sus ideas rapidamente y listo

esto lo comento porque seria muy util tener un limite de seguridad en la corriente y poder apagar el mosfet si rebasa un limite, asi me ahorro fusibles

 

[tron]

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alguien sabe usar el IR2127 ??? al parecer esta es la solucion a toda la problematica...

 

[Black Tiger1954]

es cuestion de medir el voltaje en DRAIN (SOURCE va a GND)

en realidad no es tan así, ya que la resistencia entre fuente y drenador no es tan lineal, para eso lo más conveniente es una resistencia pequeña (me refiero a bajo valor) para medir la corriente que está circulando. Ahora si no querés usar amplificadores operacionales, vas a tener que implementar un amplificador discreto para tensiones muy bajas.
El IR2127 no tiene muchos secretos, en la hoja de datos, hay ejemplos de aplicación, que duda tenés?

 

[cosmefulanito04]

¿Cual es la tension maxima que debe manjear el mos a la salida? ¿te podes colgar de dicha tension? ¿con dicha tension te alcanza para saturar el mos? ¿cual es la maxima corriente que maneja tu carga?

Estaria bueno aclarar eso, para saber donde estas parado.