MOSFET IRF530 и 5 вольт

Тема в разделе "Схемотехника, компоненты, модули", создана пользователем Vladimir Prus, 5 сен 2012.

  1. Vladimir Prus

    Vladimir Prus Нуб

    У меня возник вопрос о стыковке MOSFET IRF530, который продает Амперка, и Arduino.

    В datasheet написано, что максимальный ток 14A. Но на станице 3 есть вольт-амперная характеристика. Из нее вроде следует, что при напряжении 5 вольт на затворе (вторая снизу линия на графике), максимальный ток на стоке составляет 5A (и падении напряжения 1 вольт). Для меня это не критично, но хотелось бы узнать:

    - Правильно ли я понимаю datasheet?
    - Значит ли это, что для больших токов надо использовать NPN транзистор, чтобы получить на затворе 10 вольт (или больше)?
    - Насколько лучше использовать logic-level MOSFET, хотя бы IRL520?
     
    Vladimir Prus, 5 сен 2012
    #1
  2. nailxx

    nailxx Официальный Нерд Администратор

    Да, вы всё понимаете правильно. Чтобы открыть полностью нужно подать 6 В и более. Но если вам понадобится использовать его «по полной», скорее всего у вас под рукой будет 7,2 В или более и, да, поставив на затвор управляющий транзистор вы добъётесь полного открытия.

    Использовать можно как биполярный (в связке с резистором), так и комплиментарную FET-пару. В первом случае ваше устройство будет потреблять небольшой ток на нагрев резистора при открытом затворе и переключение будет происходить немоментально: MOSFET является паразитной ёмкостью (т.е. конденсатором), а в купе с резистором цепь образует RC-контур; поэтому время на открытие/закрытие будет составлять сотни наносекунд. Это критично, если вы ШИМ-ите MOSFET'ом с большой частотой и пофиг, если переключение происходит изредка.

    В случае с комплиментарной FET CMOS-парой, переключение происходит настолько быстро, насколько позволяет MOSFET, не тратится ток в пустую, но при самом переключении выделяется приличное количество тепла.

    В общем, тут нужно считать цифры для конкретного случая и конкретного устройства. Если переключение редкое — можно делать и так и сяк, если речь о десятках килогерц — нужно плотно считать.
     
    nailxx, 5 сен 2012
    #2
  3. Vladimir Prus

    Vladimir Prus Нуб

    Спасибо за ответ! Особенно про RC-контур.

    Я правда не очень понял про FET-пару. Интернет мне ничего не сказал, я самому мне кажется, что как ни поключай, затвор второго FET надо будет подтягивать вниз, иначе при закрытом первом FET он будет плавать. А если его подтягивать вниз, то у нас тоже будет RC цепочка?

    И еще вопрос - если мое первое применение будет с током меньше ампера, то при 5 вольтах на затворе падение напряжения получается 0.2. Если затвор напрямую присоединен к Arduino, то можно ли считать переключение мгновенным, выделяемую мощность меньше одного ватта, и соответственно считать что этот один ватт будет нормально рассеиваться без радиатора?
     
    Vladimir Prus, 6 сен 2012
    #3
  4. nailxx

    nailxx Официальный Нерд Администратор

    Комплиметарная пара: http://en.wikipedia.org/wiki/CMOS Если такой управляющий контур сделать всё будет стабильно и, как видите, без резисторов.

    Да, и забыл спросить, откуда информация о падении напряжения? На MOSFET'ах между стоком и истоком напряжение как таковое, на фиксированное значение не падает. У них есть понятие Rdson — сопротивление, которое они оказывают во включенном состоянии. Именно из него считается выделение тепла: Pheat = I² × Rdson = 1 А × 0.2 Ом = 0.2 Вт. 1 А — ваш ток, 0.2 Ом — пример Rdson транзистора. Далее смотрим может ли рассеивать (dissipate) транзистор такую мощность, это всегда есть в даташите. Просто на вскидку: 0.2 Вт — плёвая мощность для любого MOSFET'а.

    В общем, управление 1 А с Arduino напрямую — вполне безопасная вещь с большущим запасом.
     
    nailxx, 6 сен 2012
    #4
  5. Vladimir Prus

    Vladimir Prus Нуб

    Про CMOS понял, спасибо.

    Про падение напряжения -- из графиков в datasheet. Перечесение горизонтальной линии для одного ампера и характеристической кривой для 5 вольт на затворе как раз в точке 0.2. Что-то неправильно?

    Rds(on) мне кажется менее точным - он дается для конкретного напряжения на затворе и конкретного тока, то есть по сути точка на графике. Для IRF530 - для Vgs = 10V и Id=8.4A специфицировано Rds(on) = 0.16 Ом. Если смотреть на график, то при 8A и 10 вольтах на затворе падение напряжения где-то 0.8 вольт, R = 0.1 Ом, что примерно совпадает с 0.16 ом.
     
    Vladimir Prus, 6 сен 2012
    #5
  6. nailxx

    nailxx Официальный Нерд Администратор

    Ещё раз посмотрел на datasheet и снова не увидел графика, о котором вы говорите. Можете его тут запостить?

    Может на нём уже посчитанное падение напряжения из тока и внутреннего сопротивления изображенно?!
     
    nailxx, 7 сен 2012
    #6
  7. REm

    REm Гик

    понадобилось поставить в схему 530й. Но у меня нестабильная работа от 5 вольт получается. Открывается после подачи питания, а потом, в тестовом режиме, с частотой менее 10 Гц, он в полуоткрытое состояние переходит, индикация горит слабо, нагрузка вообще признаков жизни не подаёт.
    Нагрузка - 5в 1-1.5А всего, пиково может до 2А доходить.
    Что не так делаю? При 10в на затворе всё работает нормально.
    Управлять нужно именно с МК.
    --------
    Разобрался.
    Поставил резисторы 220 Ом и 1К, вот в нём то и была проблема, поставил номинал 10К и стало стабильно работать устройство. Резистор 220 оставил не изменяя.
     
    Последнее редактирование: 21 мар 2017
    REm, 21 мар 2017
    #7