Транзисторные ключи.

[Martin76]

Мосфеты Р канальные, даже на схеме они такими изображены, так что все правильно включено, к сопротивлению резисторов есть вопросы, но не в нем суть.

то при 10 амперах должен нагреваться не более 40 градусов...

Вероятно Вы путаете температуру перегрева относительно окружающей и просто температуру. Иначе получится, что транзистор находящийся при температуре -20, должен нагреваться до 40 и транзистор находящийся при +35 тоже должен нагреваться до 40. А в реальности первый нагреется до +20, а второй до +75.

[Alexeyslav]

Да, с драйвером там тоже беда. И полевики в таком случае надо использовать P-канальные.
Беда каскада на биполярном транзисторе в том что его легко открыть но он слишком долго будет закрываться а ещё и плавно... Чтобы он шуршал надо резистор в базе-эмиттере порядка 300 Ом, чтобы время закрытия было порядка 20мкс(этого хватит на ШИМ 8 бит 200Гц). И резистор в базу просчитать так чтобы он не входил в глубокое насыщение.

Проще всего завести эквивалентную схему этого каскада в MicroCap с учётом ёмкости затвора транзистора и поиграться с номиналами наблюдая как работает схема.

Или выбросить это и поставить вместо биполярного тоже полевик 2N7000 или 2N7002 если надо SMD.

[КРАМ]

И полевики в таком случае надо использовать P-канальные.
Беда каскада на биполярном транзисторе в том что его легко открыть но он слишком долго будет закрываться а ещё и плавно... Чтобы он шуршал надо резистор в базе-эмиттере порядка 300 Ом, чтобы время закрытия было порядка 20мкс(этого хватит на ШИМ 8 бит 200Гц). И резистор в базу просчитать так чтобы он не входил в глубокое насыщение.

Причем тут глубокое насыщение?
Во первых, товарисч из Киева так и не привел ПРАВИЛЬНОГО НАЧЕРТАНИЯ транзисторов в схеме. Из-за чего ни хрена не понятно что и куда у него подключено. Вроде бы Р-канальный, но либо диод вверх ногами, либо затвор. Где исток - одному Богу известно. А что куда реально впаяно и Бог не знает.
Во вторых, насыщение биполярного транзистора никакого отношения к скорости переключения В ЭТОЙ СХЕМЕ не имеет. Если даже включить Р-канальный транзистор правильно, то 1 кОм между затвором и истоком даст затягивание при ВЫКЛЮЧЕНИИ. И там хоть сверхскоростной ключ в драйвере ставь - это ничего не изменит. Для ускорения запирания МОСФЕТА нужна РАЗРЯДНАЯ активная цепочка в его затворе. То есть пушпульный драйвер. И по барабану на чем он собран - на биполярных или полевых транзисторах...

[shvudkiy]

И так попробую по порядку внести ясность и разобраться с ответами.

1) КРАМ я так и не понял почему Вам не понравилось обозначение Р-канального мосфета?? он так был обозначен в библиотеке EAGLE, и я раньше предпологал что направление стрелочики от затвора к истоку обозначает проводимость мосфета? у меня стрелочка смотрит от затвора(гейта) в истоку(соурс) , а нагрузка подключена к стоку (дрейну)... тоесть полевой транзистор Р-канальный ....
если стрелочка смотрит от истока к затвору то я понимаю это Н-канальный .Верно ???


2) Нагрузка подключена в стоку, а питание к истоку, то-есть у меня Р-канальный транзистор, который выступает в роли ключа верхнего плеча(комутирует) + нагрузки а не -.
3) ну и маркировка на схеме соответствует Р-канальному IRF4905 ....
4)Да я мог пойти более верным путем взять сдвоенный драйвер верхнего плеча и использовать Н-канальные... Но драйвер верхнего плеча сдвоенный собака стоит дорого почти 3 бакса, мне нужно дешевое решение... Пошел по пути Р-канальный ну и би-полярник в качестве проходного ключа..

5) остается разобраться с чем мне нужно игратся с частотой ШИМ, или еще подбирать резисторы других номиналов в обвьязке,
Да согласен тот предыдущий огрызок схемы не понятен вот так лучше думаю будет

[Slabovik]

Ну, судя по тому, что не я один "попался" на обозначении, то наверное всё-таки что-то там не так?
Посмотрите внимательно на картинку
Потом на вашу схему.
И ещё раз на картинку
И снова на вашу схему.

Если всё ещё затрудняетесь, переверните данные картинки на 180°.

Понимаете, о чём я?

Ваш фет нарисован неверно. Что вводит в заблуждение и разрешает думать что угодно.

С какой частотой у вас коммутация происходит?

[Alexeyslav]

Так мало того что резистор в затворе затягивает выключение полевика, так ещё и каскад на биполярном транзисторе тоже своё дело делает и затягивает выключение, это ещё больше усугубляет ситуацию. Можно немного улучшить положение включив резистор в эмиттерную цепь уменьшив усиление каскада и уменьшив насыщение, а потом разбираться с полевиком.
Тут где-то в соседней теме(или это было на паяльнике?) была целая тема на 100+ страниц посвящённая "правильному" драйверу на дискретных элементах, схема в итоге получилась не такая простая.
А приведённую выше можно настроить для ШИМ-а порядка 200-500Гц частотой и разрешением 8 бит без проблем, дальше надо думать.

[rl55]

и я раньше предпологал что направление стрелочики от затвора к истоку обозначает проводимость мосфета

Это вывод подложки и стрелочка обозначает проводимость p-n переходов, которые образуют сток и исток с подложкой, ну и в целом - тип канала мосфета. А вот соединяться с истоком ей в общем случае и не обязательно http://hightolow.ru/transistor4.php
По ссылке внизу показан и внутренний паразитный транзистор, обусловленный этими p-n переходами и при соединении подложки с истоком получается паразитный диод, который не на всех УГО отдельно рисуется.
А исток всю жизнь определял по графическому расположению отвода от затвора напротив истока.

[ropshok]

В наличии есть N Мосфет хочу открывать сие штуку через AVR. Как только не пытался цеплять транзистор, не работает. Если его не трогать то он почти полностью открыт, достаточно прикоснутся пальцем и все хорошо. Сначала долго не понимал как его закрыть, точнее я знал что нужно сделать, но сделать не смог.
Коммутируемое напряжение 12В ~ 4A. Не знаю правильно ли было соединять через небольшой резистор S и G, но так он хотя бы закрыт. Однако открыть я его все равно не могу, точнее могу но получаю 5В вместо 12.

Пробовал делать по этой картинке:

Но т.к. таких номиналов не имею, поэтому вместо 3К, посадил 1.5, вместо 10К, примерно столько же. Не могу понять только с какой землей соединен S на рисунке (12В или 5В). У меня на плате 5В (питается от программатора) и 12В от трансформатора 220В.

Не могу понять чтож ему надо, по всякому экспериментировал в итоге максимум открыл до 6В. Неужели дело в резисторах?
Объясните пожалуйста как чайнику(так оно и есть).

[rl55]

12В ~ 4A

Это как правильно понять?
Если имеется в виду ток нагрузки 4 А, то из ДШ он при 5 В управления не обеспечит ток 4 А, но и при большем открывающем напряжении RDS=2 Ω и 4 А дадут падение напряжения в открытом состоянии 8 В.
Слишком высоковольтный этот транзистор, поэтому и такие параметры.

[Alexeyslav]

Да, и судя по вопросу, земли источников 5В и 12В у вас не соединены? Их надо соединить, иначе дела не будет.
Да и сам транзистор, как было сказано выше, для данной ситуации не подходит - он высоковольтный и сопротивление канала в открытом состоянии у него слишком велико(особенности высоковольтных транзисторов). Тут любой биполярный транзистор будет гораздо лучше.
А так, вам надо что-то вроде IRF530 или даже из серии IRLML...

[КРАМ]

Можно немного улучшить положение включив резистор в эмиттерную цепь уменьшив усиление каскада и уменьшив насыщение, а потом разбираться с полевиком.

Алексей, что Вас так заклинило на насыщении? Порядок времени рассасывания биполярного ключа в приведенной схеме совершенно иной.
Время разряда затвора определяется зарядом затвора и составляет примерно 180 нКл/10мА = 18 мкс. А рассасывание биполярного ключа будет в районе сотни НАНОсекунд в самом плохом случае. То есть разница более 2 порядков.

[Alexeyslav]

Я с этим уже сталкивался, там те же десятки микросекунд в таком включении. Способ ускорить такой каскад - убрать глубокое насыщение уменьшая шунтирующий резистор, введя ООС в виде резистора в эмиттерной цепи, или использовать диод шоттки ограничив напряжение на эмиттерном переходе, ускорить закрытие при помощи диода в базу транзистора, так чтобы при выключении ток базы протекал мимо резистора.

Мне как-то надо было переключать нагрузку с частотой 44кГц, вот точно таким же каскадом и у меня ничего не получилось - транзистор не успевал закрываться! По результатам симуляции получил задержку выключения порядка 40мкс...
Если подобрать резистор не приводящий к насыщению всё работает шустро но тогда работа каскада сильно зависит от коэффициента усиления транзистора и резистор надо подбирать по месту - решение так себе.

[КРАМ]

Не надо про "я сталкивался". Сначала разберитесь в физике того, с чем сталкиваетесь. Включите подобный биполярный транзисто с чисто активной нагрузкой и, изменяя ток базы, покажите изменение длительности фронта...

[rl55]

А мне в свое время понравился ненасыщенный ключ с нелинейной обратной связью у Бирюкова http://dr-spear.com/page.php?id=113
V6 в формирователе. Поскольку насыщение отсутствует, то время переключения существенно уменьшается.

[ropshok]

12В ~ 4A

Это как правильно понять?
Если имеется в виду ток нагрузки 4 А, то из ДШ он при 5 В управления не обеспечит ток 4 А, но и при большем открывающем напряжении RDS=2 Ω и 4 А дадут падение напряжения в открытом состоянии 8 В.
Слишком высоковольтный этот транзистор, поэтому и такие параметры.

Да, и судя по вопросу, земли источников 5В и 12В у вас не соединены? Их надо соединить, иначе дела не будет.
Да и сам транзистор, как было сказано выше, для данной ситуации не подходит - он высоковольтный и сопротивление канала в открытом состоянии у него слишком велико(особенности высоковольтных транзисторов). Тут любой биполярный транзистор будет гораздо лучше.
А так, вам надо что-то вроде IRF530 или даже из серии IRLML...

Попробовал соединить земли 5В и 12В теперт он закрыт нормально. Собсно если подать те же 12В на G то он выдает то что мне надо. Тоесть можно тогда поставить биполярный транзистор на G и +12B, и открывать сие дело через AVR, как я понял так будет работать? Забавно, что в магазине я четко сказал что управлять буду через 5В, Мне дали этот транзистор, я еще заметил что 600В мне слишком много будет, так они говорят что все хорошо будет.

4A это максимальная нагрузка. В кач. нагрузки обычная LED лента. Позже думаю запитать AVR через этот же трансформатор 220В ~ 12В через стабилизатор до 5В. Но кажется мне что это дело дико греться будет. Хотя смотрю на тот же китайский девайс, на входе 32В на выходе 8В - 12В ни одного трансформатора и ничего не греется (по крайне мере с легкой нагрузкой).

Собсно хочу пока добить этот транзистор, имхо магазин далековато, да и для понятия как это работает полезно будет.
Возвращаясь опять таки к вопросу, если я открою биполярный транзистор через 5В, который +12В подаст на G Мосфета, должно же работать? Или вообще биполярный купить для коммутации, но мне говорили что для таких токов нужен полевик..

[Alexeyslav]

конечно полевик лучше подойдёт для таких токов, но не всякий.
Тут смысл такой: Чем выше допустимое напряжение полевика тем выше его сопротивление в открытом состоянии.
И чем выше напряжение(вплоть до напряжения пробоя) на затворе тем меньше сопротивление канала, причём существует минимальное напряжение при котором полевик вообще начинает открываться - для такого как у тебя оно может находится в пределах от 3-х вольт, для серии IRLML - от 1.25В.
В даташите кстати есть график зависимости сопротивления канала от напряжения на затворе, можешь посмотреть.

В китайские RGB-контроллеры ставят транзисторы вроде irlml6244 у которого при VGS = 2.5V сопротивление открытого канала составляет 0.027 Ом и корпус вроде SOT-23 позволяет коммутировать токи в 4А.

А тот транзистор что тебе дали будет хорошо работать до токов меньше 1А ибо дальше биполярный транзистор будет выгодней по потерям.

[КРАМ]

Поскольку насыщение отсутствует, то время переключения существенно уменьшается.

Нет возражений.
Только к теме не имеет отношения. Во первых, коэффициент насыщения влияет не столько на фронт, сколько на ЗАДЕРЖКУ.
А для определения динамических потерь и перегрева МОСФЕТА важен именно ФРОНТ переключения управляющего сигнала.
И тут важно понимать где причина, а где следствие. Увеличение коэффициента насыщения однотактного драйвера затвора путем увеличения сопротивления в его коллекторе, увеличивает фронт переключения совсем не из-за коэффициента насыщения, а из-за высокого выходного сопротивления в выключенном состоянии.

[rl55]

Только к теме не имеет отношения

Тоже нет возражений.
Но к общей теме вполне подходит и, подозреваю, многие и не знают о таком способе. Потому и упомянул - может и пригодится кому.

[просто КОТ]

Такой вопрос, други... Есть МДП транзисторы со встроенным и индуцированным каналами. Одни из них, как я понял, "нормально закрыты", другие "нормально открыты". У них есть различие в обозначениях по ЕСКД. Но частенько мне попадается и та, и та картинки. Собственно вопрос. Механизм их работы я понимаю. Но верно ли моё суждение, что используется по большей части вариант с индуцированным каналом? Что второй тип используется редко, и частенько встретив его обозначение на схеме мы можем считать это просто ошибкой по невнимательности? Верно же, что эти транзисторы не могут быть просто так заменены друг на друга?

Ну и в довершение... Можете ли вы вспомнить пару известных примеров транзисторов со встроенным каналом? Некоторые классические примеры их использование?

[ropshok]

конечно полевик лучше подойдёт для таких токов, но не всякий.
Тут смысл такой: Чем выше допустимое напряжение полевика тем выше его сопротивление в открытом состоянии.
И чем выше напряжение(вплоть до напряжения пробоя) на затворе тем меньше сопротивление канала, причём существует минимальное напряжение при котором полевик вообще начинает открываться - для такого как у тебя оно может находится в пределах от 3-х вольт, для серии IRLML - от 1.25В.
В даташите кстати есть график зависимости сопротивления канала от напряжения на затворе, можешь посмотреть.

В китайские RGB-контроллеры ставят транзисторы вроде irlml6244 у которого при VGS = 2.5V сопротивление открытого канала составляет 0.027 Ом и корпус вроде SOT-23 позволяет коммутировать токи в 4А.

А тот транзистор что тебе дали будет хорошо работать до токов меньше 1А ибо дальше биполярный транзистор будет выгодней по потерям.

Да посмотрел, как я понял все irlml заточены под 3-5В?
Попробовал кст схему вот эту:

Работает отлично (по крайне мере на глаз).