Rezystor w bramce tranzystora MOSFET a sterowanie termistorem: co wybrać?

Sat Feb 24, 2018 2:18 am   

Wyobraźcie sobie że sterujecie tranzystorem MOSFET
małej mocy w celu włączenia/wyłączenia termistora
do układu pomiarowego, czyli taki rodzaj multipleksera...

Wyjście układu sterującego, najczęściej mikroprocesora,
podłączacie do bramki tranzystora przez rezystor czy
bezpośrednio? Jakie plusy/minusy obu rozwiązań?

Sat Feb 24, 2018 9:40 am   

W dniu 2018-02-24 o 02:18, Pszemol pisze:

krótka i nie obawiasz się zakłóceń przenoszonych przez G-D.

--
pzdr, j.r.

Sat Feb 24, 2018 10:04 am   

W dniu 24.02.2018 o 09:40, jacek pisze:

Zależy to od MOSFET-a, a w szczególności od jego pojemności
bramka-źródło. Niektóre tranzystory potrafią mieć kilka nF. Wyjście uC
raczej nie lubi takich pojemnościowych obciążeń.
Przy małych częstotliwościach przełączania rezystor jest teoretycznie
niepotrzebny, ale jeśli jest odpowiednio małej mocy to całkiem fajnie
pełni rolę bezpiecznika dla uC w przypadku sfajczenia MOSFET-a :-)


--
Pozdrawiam
Grzegorz

Sat Feb 24, 2018 10:55 am   

W dniu 24.02.2018 o 02:18, Pszemol pisze:

Zaprojektuj podłączenie przez rezystor a w przypadku słabego nachylenia
zbocza dasz taki z zerową wartością :)

--
pozdrawiam
MD

Sat Feb 24, 2018 11:00 am   

Pszemol wrote:


Plusem braku rezystora jest brak rezystora. Nie trzeba go kupować,
montować, nie zajmuje miejsca na płytce i nie może się popsuć. Minusy
są dwa: pierwszy jest taki, że ładunek zgromadzony na bramce (lub jego
brak przy włączaniu tranzystora, ale to na jedno wychodzi) może być na
tyle istotny, że uszkodzi driver pinu. Przełączenie tranzystora to
wydatek pewnej energii w pewnym czasie, moc w impulsie może wyjść
niefajna. Drugi minus to mała rezystancja w obwodzie bramki, a
wyłączenie (z pominięciem rezonansowych układów sterowania) polega
na tym, że energia zgromadzona w bramce musi się gdzieś rozproszyć.
Idealnym drutem idealnego kondensatora nie rozładujesz, a zarówno
MOSFETy jak i ich sterowniki są całkiem blisko tego ideału. No
więc wyłączanie zaczynasz od naładowanego kondensatora po prawej
i jego zwarcia indukcyjnością po lewej, czyli od rezonatora
ćwierćfalowego... Zanim się energia wytraci, to sobie będzie
oscylować w obie strony, zwiększając EMI, RFI, a w skrajnych przypadkach
spowoduje wielokrotne włączenie i wyłączenie tranzystora, jeśli
oscylacje będą silne akurat w okolicach V_Th. Ale do tego potrzeba
silnego drivera, pin mikrokontrolera sam w sobie jest niezłym rezystorem.

Trzeci plus: jak Ci przebije MOSFET, to prąd drenu nie popłynie
sobie wesoło przez bramkę wprost do struktury sterownika, tylko
zostanie ograniczony do wartości wynikającej z prawa Ohma i jest szansa,
że się zniszczenia na tym skończą. Dla tego ja rezystory daję.

Pozdrawiam, Piotr

Sat Feb 24, 2018 11:18 am   

Grzegorz Kurczyk wrote:


Rzekłbym, że bywają takie, które potrafią *nie mieć* na bramce kilku
nanofaradów. Głównie z azotku galu i węglika krzemu oraz drobnica
z kategorii 2N7002. ;-)


Przy czym to nie jest sprawa pojemnościowego charakteru obciążania, tylko
prądu w impulsie i jego czasu trwania. Jak wystarczy do rozgrzania
tranzystorów sterownika powyżej temperatury dopuszczalnej lub nawet
do stopienia metalizacji, to po zawodach.


Jest potrzebny przy każdej częstotliwości przełączania. Tylko czasami
nie musi być zrealizowany fizycznie, bo pasożytnicza rezystancja bramki
może być w zupełności wystarczająca.

Pozdrawiam, Piotr

Sat Feb 24, 2018 12:14 pm   

użytkownik Pszemol napisał:

Bezpośrednio. Sam tranzystor wyjściowy w uC konkretnie atmega
ma ok. 18-22 om w czasie załączenia.

Sat Feb 24, 2018 1:20 pm   

W dniu 2018-02-24 o 11:18, Piotr Wyderski pisze:


Przypomnę początek pytania:
"Wyobraźcie sobie że sterujecie tranzystorem MOSFET
małej mocy"


Dalej było o sterowaniu z mikroprocesora a więc nie ze specjalnego
sterownika. Wyjścia mikroprocesorów rzadko mają jakieś niesamowite
wydajności i często są odporne na zwarcie do masy.


Rezystancja bramki jest chyba typowo mniejsza od rezystancji wyjścia
mikroprocesora i to raczej to ograniczy.
P.G.

Sat Feb 24, 2018 3:25 pm   

Piotr Gałka wrote:


Nie zauważyłem. To nie powinno być większego problemu.


Nie spotkałem takich o gwarantowanej odporności zwarciowej.

Pozdrawiam, Piotr

Sat Feb 24, 2018 3:50 pm   

W dniu 2018-02-24 o 15:25, Piotr Wyderski pisze:

Miałem na myśli praktycznie, a nie gwarantowane.
Wydajność "source" jest (chyba zawsze) słabsza od wydajności "sink"

Spojrzałem do typowych ch-k ATXmega A4U bo te używamy.
Przy zasilaniu 3V3 przy zwarciu pina do GND popłynie około 32mA, a przy
zasilaniu 3V popłynie trochę ponad 26mA.
To przy temperaturze 25st. Jak się zacznie tym nagrzewać to prąd spada.
W absolute maximum ratings jest podany prąd max pinu 25mA.

Czyli jesteśmy na granicy - według mnie wytrzyma wieczyste zwarcie
jednego pinu do GND, a już na pewno przeładowanie kilku nF pojemności
bramki tranzystora.
3V3 x 32mA to jest 105mW - nie jest to jakieś potężne uderzenie mocy.
Tyle bez problemu w sposób ciągły wytrzymuje obudowa SOT-23.

Podobnie chyba jest jak się obejrzy ch-ki wyjściowe scalaków serii HC.

Wcale nie postuluję aby nie wstawiać opornika, chodziło mi tylko o to,
że w zasadzie nie ma konieczności.
P.G.

Sat Feb 24, 2018 4:53 pm   

użytkownik Piotr Wyderski napisał:



Mniejsza o odporność, weź na logikę. Mosfety małej mocy mają kilka/naście
pF na bramce. Kondensator przy rezonatorze ma 2x większą pojemność i
jest popędzany kHz-MHz. Z ciekawości kiedyś obciążyłem wyjście generatora
w uC, zatrzymał się gdzieś przy 70-90pF przy f=20MHZ.

Sat Feb 24, 2018 6:17 pm   

W dniu 24.02.2018 o 02:18, Pszemol pisze:

To zależy. Jak sygnały mierzone są małe a na szynie zasilającej uC
siedzą inne układy szarpiące impulsowo zasilanie, to taki rezystor +
kondensator do masy może ci pozwolić na stłumienie śmieci przenikających
z części cyfrowej do analogowej. Dodatkowo jeśli przewody od termistora
wychodzą na zewnątrz urządzenia to musisz się liczyć z ESD, a taki
rezystor pozwoli ci ograniczyć prąd maksymalny i szybkość narastania
impulsu.

Sat Feb 24, 2018 6:22 pm   

W dniu 24.02.2018 o 15:50, Piotr Gałka pisze:

Kumpel kiedyś chciał wygładzić trochę przebieg z pinu ATMegi128 a że nie
chciało mu się ciąć ścieżki żeby wlutować szeregowy rezystor to
przylutował tylko kondensator 100nF między pin a masę. Pin po kilku
dniach ciągłej pracy zaniemógł. Było to naście lat temu, więc pewnie uC
był wykonany w innym procesie technologicznym niż obecnie produkowane.

Sat Feb 24, 2018 8:03 pm   

W dniu 24.02.2018 o 11:00, Piotr Wyderski pisze:

Właśnie sobie wyobraziłem stado elektronów każdy z szyderczym uśmiechem
pędzących w stronę mikrokontrolera.

--
Pozdrawiam
Jakub Rakus

Sat Feb 24, 2018 11:23 pm   

Pan Jakub Rakus napisał:


Właściwie jeszcze mam i to
Że wiem dokładnie co jest co
Materię czuję tak jak pies
Bez szkiełka widzę co w niej jest

Bez mikroskopu widzę atomy
Nawet elektron co mknie jak szalony
Widzę prąd, co po drucie gdzieś płynie
Widzę co robią wirusy, tfu, świnie.

--
Jarek