Due MOSFET, qual'e' il migliore per il mio uso?

Salve, Devo pilotare un trasformatore in ferrite a presa centrale con dei mosfet. La corrente massima che circola a 40kHz e' 5A circa

[FIDOCAD] MC 125 45 1 0 510 MC 35 85 0 0 445 MC 145 85 0 1 445 MC 90 80 3 0 010 MC 125 90 0 0 040 MC 55 90 0 0 040 LI 85 80 95 80

Ho disponibili due tipi di mosfet molto simili, a me sembrano quasi uguali ma qual'e' il migliore?

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Nel secondo (IRFZ44) elencano anche l'induttanza interna, che significa? che il primo (BUZ102) non ce l'ha? La Vgs(th) e' praticamente uguale. La Rds(on) e' leggermente migliore nel secondo (IRFZ44). Le Ciss sembrano uguali, ma qual'e' il piu' veloce? e' importante a 40kHz? Cosa altro devo guardare? Quale sciegliereste? (l'attuale BUZ20 mi scalda!)

Grazie in anticipo.

mandi

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zio bapu
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Il 01/01/2013 12:32, zio bapu ha scritto:

Media o di picco?

qual'e' il migliore?

E' un dettaglio, ma questo ha una carica di reverse recovery del diodo body più bassa. Con duty molto elevati, l'induttanza dispersa del trasformatore potrebbe non avere il tempo di scaricarsi completamente e potresti trovarti il diodo body di un mosfet ancora in conduzione mentre l'altro mos sta chiudedndo.

il primo (BUZ102) non ce l'ha?

Ogni costruttore sceglie cosa parametrizzare e dichiarare ed in quali condizioni.

Le velocità non sono confrontabili in quanto i dati di trise e tfall sono dichiarati con Rg diversa: 12 Ohm in un caso, 50Ohm nell'altro. A 40kHz, per dei MOS, non è importante.

Com'è dissipato?

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Andrea Frigo

zio bapu ha scritto:

Salve. Se il prezzo non incide vai con IR. Ld e Ls ti servono per creare il modello reale in simulazione e per valutare gli overshoot di Vgs con picco > di 20v( Ls ha 2 tensioni dI/dt che si sommano, sonda 10Mohm C100MHz) . Il Tdoff del BU è 10 volte quello di IR quindi hai: limiti di F max, rischi di conduzione incrociata dei mos con limiti da imporre al duty cicle. Usa la stessa aletta di raffreddamento: derating più uniforme. Reti RD-C su D-S di entrambi i mos. Controlla la corrente max o con R sui source o meglio con un trasformatorino (toroide in ferrite rapporto

2:2:40)a 3 avvolgimenti in cui in due fai scorrere le due Id ed il terzo darà la tensione differenziale da controllare: dipende se devi fare prove o deve essere idiot proof. Rallenta i Toff agendo sulle resistenze di gate in fase di off. Una perlina di ferrite NEL reoforo del gate con uno zener G-S non gli farà male. Layout dei pilotaggi G-S identici e separati dal percorso di potenza: stai lavorando ad alta frequenza non in Dc. Avvolgi CONTEMPORANEAMENTE gli avvolgimenti dei 2 primari: intercalarli col secondario tra strati, sarebbe meglio.

Recupera application note dal 1979 di IR, Siliconix, Motorola e Unitrode e non ti preoccuperà più nulla. Auguri a tutti Buon 2013.

nonno H&H

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marbi

Il giorno martedì 1 gennaio 2013 18:39:06 UTC+1, Andrea Frigo ha scritto:

et.

Pardon, alimentazione 12V corrente di assorbimento del circuito 1,9A, i 5A sono di picco.

ali ma qual'e' il migliore?

Questo che hai scritto per me e' complicato da capire esattamente, pero' in parallelo ad ogni D-S ho messo uno scottky.

? che il primo (BUZ102) non ce l'ha?

Hz?

Ok.

Nessun dissipatore, sto cercando di evitarlo. Ad esempio l'attuale BUZ20 con calma ma arriva a scottare molto, con un ass orbimento medio (e' giusto chiamarlo medio?) di circa 1A (1,9A meta' per un o) e una Rds(on) di 0,4 Ohm sono circa 0,4W. In base all'esperienza e' corretto che scotti? Non si diceva che un TO220 e' in grado di dissipare 2W max?

Nel prototipo "filato" lo pilotavo con il circuito piu' semplice di destra, avevo provato il circuito piu' completo di sinistra e non notavo differenz e sul riscaldamento. Fatto il circuito definitivo con piste ultracorte e grosse i mosfet hanno c ominciato a scaldare di piu' e ora devo usare il circuito completo di sinis tra, in 10 secondi il mosfet arriva a scottare. Vorrei pero' non dover usare alette, conto (spero) sulla minore Rds(on) dei nuovi mosfet. Ma sono solo un hobbysta trafficone.

mandi

[FIDOCAD] MC 90 80 0 1 300 MC 105 90 0 1 300 MC 60 70 0 0 200 MC 75 60 0 1 300 MC 75 50 0 0 115 MC 60 70 1 0 115 MC 50 70 0 1 445 MC 90 50 0 0 115 LI 75 70 75 60 LI 90 60 90 80 LI 75 90 75 100 LI 30 75 30 100 MC 115 90 2 0 073 MC 75 50 3 0 010 LI 60 50 90 50 LI 30 100 90 100 TY 50 70 5 3 0 0 0 * 10 TY 80 50 5 3 0 0 0 * 1k MC 165 80 0 1 300 MC 180 90 0 1 300 MC 150 50 0 0 115 MC 165 50 0 0 115 LI 150 70 150 60 LI 165 60 165 80 LI 150 90 150 100 MC 190 90 2 0 073 MC 150 50 3 0 010 TY 155 50 5 3 0 0 0 * 1k LI 150 50 165 50 MC 150 70 1 0 115 TY 140 70 5 3 0 0 0 * 10 MC 140 70 0 1 445 LI 120 75 120 100 LI 120 100 165 100 TY 140 50 5 3 0 0 0 * 470 TY 55 80 5 3 0 0 0 * bc337 TY 130 85 5 3 0 0 0 * bc337
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zio bapu

Il giorno mercoledì 2 gennaio 2013 17:37:46 UTC+1, marbi ha scritto:

et.

Che mi e' parso leggermente migliore e costa 20 centesimi di meno :-)

Cioe' mi stai dicendo di misurare con l'oscilloscopio tra massa e Gate per verificare la tensione reale che potrebbe essere pericolosa? Lavoro a 12V

Vorrei evitarla :-)

Dici per controllare che non conducano assieme? Direi di no, l'assorbimento del circuito e' regolare, ma provo lo stesso. Con una R in serie dovrei vedere un picco che emerge, con il trasformatorin o (userei quello delle lampade a risparmio energetico 2:2:10) idem?

Per la rete RD-C cosa intendi? All'oscilloscopio sui Drain le onde sono perfettamente quadre (non hanno sb avature intendo).

Uh? conviene? non finisco per far dissipare di piu' il mosfet?

à

Se non vedo anomalie serve veramente la perlina? non rallenta la conduzione ? Questo e' il pilotaggio:

[FIDOCAD] MC 90 80 0 1 300 MC 105 90 0 1 300 MC 60 70 0 0 200 MC 75 60 0 1 300 MC 75 50 0 0 115 MC 60 70 1 0 115 MC 50 70 0 1 445 MC 90 50 0 0 115 LI 75 70 75 60 LI 90 60 90 80 LI 75 90 75 100 LI 30 75 30 100 MC 115 90 2 0 073 MC 75 50 3 0 010 LI 60 50 90 50 LI 30 100 90 100 TY 50 70 5 3 0 0 0 * 10 TY 80 50 5 3 0 0 0 * 1k TY 55 80 5 3 0 0 0 * bc337
i

La massa e' in comune ma e' larga 1cm.

No problem, sto usando un trasformatore di alimentatore ATX.

e

Cerchero', ma mi preoccupa l'inglese e i termini tecnici a me che non ho st udiato i mosfet (cerco di imparare qualcosa a ogni circuito che realizzo).

Auguri anche a te e speriamo sia meglio del 2012 :-(

mandi

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zio bapu

sono di picco.

Ok, come lo hai misurato il picco di 5A? Sonda di corrente? Comunque per quanto riguarda i mosfet che hai in mente, direi che sei ampiamente dentro i loro limiti operativi.

parallelo ad ogni D-S ho messo uno scottky.

Questo aiuta, ma non ti salva dal reverse recovery: in pratica quando un diodo passa da conduzione diretta ad essere polarizzato inversamente, la regione di svuotamento deve liberarsi delle cariche minoritarie presenti e lo fa con il reverse recovery, appunto. Il risultato è che per un tempo molto breve il diodo conduce anche inversamente e si comporta come un condensatore: molla delle gran legnate di corrente ai mosfet. Con i diodi che hai messo, la maggior parte della corrente passa tramite loro, ma una parte passa comunque nel diodo body. Siccome non arrivi alla Vf del diodo, la carica di reverse recovery sarà minore.

assorbimento medio (e' giusto chiamarlo medio?) di circa 1A (1,9A meta' per uno) e una Rds(on) di 0,4 Ohm sono circa 0,4W.

Allora, il calcolo è più complesso di così: quelle che hai considerato sono le perdite in conduzione e basta. Devi considerare la Rds(on) del MOS moltiplicata per la corrente RMS che lo attraversa al quadrato più le perdite in commutazione. Per il calcolo della corrente RMS, devi considerare la corrente di uscita riportata al primario più la corrente magnetizzante del nucleo del trasformatore in ferrite. Che circuito hai in uscita al trasformatore?

Fatto il calcolo di cui sopra, il datasheet dichiara un 75K/W di resistenza termica chip-ambient. Quindi basta che moltiplichi la potenza dissipata per 75 ed ottieni l'innalzamento della temperatura di giunzione rispetto alla temperatura ambiente. Devi rimanere entro gli absolute maximum ratings.

avevo provato il circuito piu' completo di sinistra e non notavo differenze sul riscaldamento.

cominciato a scaldare di piu' e ora devo usare il circuito completo di sinistra, in 10 secondi il mosfet arriva a scottare.

nuovi mosfet.

Strani pilotaggi. Lo speed-up in spegnimento va bene, ma fatto così non serve a niente.

Che ne dici?

[FIDOCAD] MC 40 145 0 1 445 MC 65 155 0 0 080 MC 95 165 0 1 310 MC 95 120 0 1 300 MC 80 130 1 0 080 LI 45 155 40 155 LI 75 155 80 155 LI 80 155 80 140 MC 45 145 0 0 200 MC 45 155 0 0 080 LI 55 155 65 155 LI 40 145 45 145 LI 40 155 40 145 LI 60 155 60 145 MC 85 155 0 0 080 LI 85 155 80 155 LI 95 120 95 165 LI 95 165 110 165 MC 125 165 2 0 200 LI 125 175 125 165 MC 110 140 1 0 080 LI 80 110 110 110 LI 110 110 110 140 LI 110 150 110 165 LI 80 175 80 200 LI 80 200 110 200 LI 110 200 110 185 MC 125 175 0 1 300 MC 140 175 2 0 080 LI 125 175 130 175 LI 140 175 155 175 TY 65 135 5 3 0 0 0 * 10R TY 65 160 5 3 0 0 0 * 10R TY 45 160 5 3 0 0 0 * 10R TY 45 135 5 3 0 0 0 * BAT85 TY 55 120 5 3 0 0 0 * BC327 TY 60 170 5 3 0 0 0 * BC337 TY 90 180 5 3 0 0 0 * BC337 TY 115 155 5 3 0 0 0 * BAT85 TY 85 145 5 3 0 0 0 * 220R SA 80 155 SA 95 155 SA 110 165 SA 125 175 SA 60 155 SA 40 145 LI 20 150 20 225 MC 45 200 0 0 080 LI 55 200 80 200 LI 45 200 20 200 TY 45 190 5 3 0 0 0 * 0R MC 130 115 1 0 170 LI 110 110 130 110 LI 130 110 130 115 LI 130 125 130 200 LI 130 200 110 200 SA 80 200 SA 110 200 SA 20 200 SA 110 110 MC 110 105 3 0 010 LI 110 105 110 110 TY 135 120 5 3 0 0 0 * 2u2 CERAMICO o MKT TY 115 145 5 3 0 0 0 * 820R
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Andrea Frigo

Il giorno giovedì 3 gennaio 2013 15:36:46 UTC+1, Andrea Frigo ha scritto:

5A sono di picco.

Resistenza di basso valore in serie e oscilloscopio di quelli che si colleg ano al PC.

Si, mi preoccupava di scegliere quello che avrebbe scaldato meno.

' in parallelo ad ogni D-S ho messo uno scottky.

Ho capito.

Se voglio provare a vedere se influisce sul riscaldamento posso inserire co sa?

assorbimento medio (e' giusto chiamarlo medio?) di circa 1A (1,9A meta' pe r uno) e una Rds(on) di 0,4 Ohm sono circa 0,4W.

ato

?

La corrente di 1,9A e' quella letta da un amperometro in serie all'alimenta zione, il valore dovrebbe essere reale perche direttamente in ingresso al t rasformatore in ferrite ho un C da 2200uF lowesr e prima c'e' una piccola i nduttanza e un condensatore da un 1uF, in pratica prima di questo filtro no n vedo ripple. In uscita ho il circuito di accensione di un tubo fluorescente preso da una lampada a risparmio guasta. Faccio prima a metterti lo schema, in alto a destra le due resistenze tra i l condensatore simulano i filamenti del tubo fluorescente. In basso a sinistra c'e' il circuito di start, non farci caso. Il pilotaggio dei mosfet e' ancora quello semplificato. Per vedere i circuiti di pilotaggio delle lampade a risparmio puoi vedere q ui:

formatting link

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Grazie della spiegazione, questa me la sono salvata.

tra, avevo provato il circuito piu' completo di sinistra e non notavo diffe renze sul riscaldamento.

no cominciato a scaldare di piu' e ora devo usare il circuito completo di s inistra, in 10 secondi il mosfet arriva a scottare.

dei nuovi mosfet.

Perche?, il simulatore sembra contento, e' una configurazione gia' trovata in altre parti.

Cosi' pero' mi inverti il funzionamento, il mio circuito lo mantiene corret to senza aggiungere troppe parti. Ok per il 2.2uF in parallelo per fornire la carica ai mosfet, devo proprio metterlo (leggevo che bastava anche un 100n). Devo provare il bat85, se non sbaglio serve a non saturare troppo il transi stor.

Dimmi un po' che ne pensi.

Grazie

mandi

Reply to
zio bapu

Visto che sei dotato di oscilloscopio, intanto, potresti vedere se c'è. Imposti il sistema in modo che il circuito lavori con il massimo del duty cycle, misuri Vgs, Vds, Id di un MOS e vedi se all'accensione si presenta un picco di corrente della durata di qualche microsecondo. La Vds ti serve per vedere esattamente quando accende il MOS, la Vgs per non confondere la conduzione del MOS con quella del diodo body. Altrimenti, se vuoi fare una valutazione puramente termica, puoi fare così:

[FIDOCAD] MC 95 65 0 0 410 MC 125 75 3 0 200 LI 110 40 125 40 LI 125 40 125 60 LI 110 40 110 30 LI 110 95 110 110 MC 110 40 1 0 200 LI 110 75 110 95 LI 110 80 125 80 LI 125 80 125 75 SA 110 80 SA 110 40

Aggiungi un diodo schottky in serie al MOS.

all'alimentazione, il valore dovrebbe essere reale perche direttamente in ingresso al trasformatore in ferrite ho un C da 2200uF lowesr e prima c'e' una piccola induttanza e un condensatore da un 1uF, in pratica prima di questo filtro non vedo ripple.

lampada a risparmio guasta.

condensatore simulano i filamenti del tubo fluorescente.

C3 a cosa serve? Ad aumentare lo stress sui MOS? Dalla simulazione, la corrente nella lampada è circa sinusoidale?

Dalla simulazione potresti stimare il valore RMS della corrente che percorre i MOS. Forse LTspice ha già a disposizione la possibilità di eseguire questo calcolo.

altre parti.

Perché il diodo nel tuo circuito qui sotto non riduce la resistenza di gate in fase di spegnimento.

[FIDOCAD] MC 90 80 0 1 300 MC 105 90 0 1 300 MC 60 70 0 0 200 MC 75 60 0 1 300 MC 75 50 0 0 115 MC 60 70 1 0 115 MC 50 70 0 1 445 MC 90 50 0 0 115 LI 75 70 75 60 LI 90 60 90 80 LI 75 90 75 100 LI 30 75 30 100 MC 115 90 2 0 073 MC 75 50 3 0 010 LI 60 50 90 50 LI 30 100 90 100 TY 50 70 5 3 0 0 0 * 10 TY 80 50 5 3 0 0 0 * 1k TY 55 80 5 3 0 0 0 * bc337

senza aggiungere troppe parti.

Vero. Ok, puoi togliere il primo transistor.

[FIDOCAD] MC 40 145 0 1 445 MC 65 155 0 0 080 MC 95 165 0 1 310 MC 95 120 0 1 300 MC 80 130 1 0 080 LI 45 155 40 155 LI 75 155 80 155 LI 80 155 80 140 MC 45 145 0 0 200 MC 45 155 0 0 080 LI 55 155 65 155 LI 40 145 45 145 LI 40 155 40 145 LI 60 155 60 145 MC 85 155 0 0 080 LI 85 155 80 155 LI 95 120 95 165 LI 80 110 110 110 LI 80 175 80 200 TY 65 135 5 3 0 0 0 * 10R TY 65 160 5 3 0 0 0 * 10R TY 45 160 5 3 0 0 0 * 10R TY 45 135 5 3 0 0 0 * BAT85 TY 55 120 5 3 0 0 0 * BC327 TY 60 170 5 3 0 0 0 * BC337 TY 90 180 5 3 0 0 0 * BC337 TY 85 145 5 3 0 0 0 * 220R SA 80 155 SA 95 155 SA 60 155 SA 40 145 LI 20 150 20 225 MC 45 200 0 0 080 LI 55 200 80 200 LI 45 200 20 200 TY 45 190 5 3 0 0 0 * 0R MC 130 115 1 0 170 LI 110 110 130 110 LI 130 110 130 115 LI 130 125 130 200 SA 80 200 SA 20 200 SA 110 110 MC 110 105 3 0 010 LI 110 105 110 110 TY 135 120 5 3 0 0 0 * 2u2 CERAMICO o MKT LI 95 165 110 165 LI 80 200 110 200 LI 130 200 110 200 SA 95 165

metterlo (leggevo che bastava anche un 100n).

Allora, lavorando a bassa tensione, la carica di Miller è bassa. Direi che puoi scendere con la capacità. Dovresti mettere almeno 4 - 5 volte la somma della capacità Cgs + 2xCgd 2 perché hai su un'armatura del condensatore parassita tensione che sale da 0V a 12V e dall'altra tensione che scende da 12V a 0V.

transistor.

Si, lo scopo è evitare la saturazione piena e rendere veloce lo spegnimento.

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Andrea Frigo

Il giorno sabato 5 gennaio 2013 19:05:39 UTC+1, Andrea Frigo ha scritto:

e cosa?

Purtroppo l'oscilloscopio e' a un canale, era gia' un grande salto come hob bysta ai semplici tester e i soldi erano quello che erano.

ì:

Cosi dovrei rendermi conto se scalda di meno o devo guardare sull'oscillosc opio il picco di corrente?

C3 seve a pulire il segnale che comanda il transistor altrimenti e' molto d isturbato (e' presente anche nel comando della lampada a risparmio a 230V), questo nel prototipo filato, nella realizzazione definitiva (che mi ha ris ervato diverse sorprese) potrebbe essere diverso, non ho ancora guardato, p rovero'.

Si, la corrente sul secondario e' praticamente sinusoidale.

L'opzione c'e' ma non capisco come si usa (l'inglese e il traduttore non ai utano).

ata in altre parti.

Si e' vero, serve solo per poter far funzionare il transistor superiore. E' quindi indispensabile spegnere piu' velocemente il MOS di come faccio io ? Potrei ridurre la R da 10 Ohm, il simulatore mi dice che fa circolare al ma x 300mA, e se la tolgo?.

rretto senza aggiungere troppe parti.

Direi che non posso, il segnale sinusoidale che comanda il transistor arriv a a max 5-6V non potrei pilotare il transistor superiore.

rio metterlo (leggevo che bastava anche un 100n).

Le capacita che chiami Cgs e Cgd sul datascheet sono chiamate Qgs e Qgd ris pettivamente 14 e 23 nC che non so convertire in pF.

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ansistor.

ento.

Questa e' una delle piu' belle firme :-D

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zio bapu

Il giorno sabato 5 gennaio 2013 19:05:39 UTC+1, Andrea Frigo ha scritto:

Collegando una R da 0.1 Ohm in serie al Drain ottengo la seguente immagine:

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Inoltre C3 e' indispensabile, senza, il pilotaggio del transistor e' disturbatissimo.

mandi

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zio bapu

Il giorno sabato 5 gennaio 2013 19:05:39 UTC+1, Andrea Frigo ha scritto:

Scusa, mentre facevo la doccia ho avuto un flash, il coccodrillo della sonda l'avevo collegato a massa, quella e' la Vds.

Questa e' la misura giusta, anche se mi sembra un po' confusa, la sonda e' collegata ai capi di una R da 0.1 Ohm in serie al drain.

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mandi

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zio bapu

Il giorno sabato 5 gennaio 2013 19:05:39 UTC+1, Andrea Frigo ha scritto:

cut

Ci sei ancora?

mandi

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zio bapu

Il 06/01/2013 19:57, zio bapu ha scritto:

l'avevo collegato a massa, quella e' la Vds.

collegata ai capi di una R da 0.1 Ohm in serie al drain.

Ciao. Il GND della sonda è collegato al drain? Se si, non vedo segni di reverse recovery. Tutto ok.

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Andrea Frigo

Il giorno giovedì 10 gennaio 2013 21:27:30 UTC+1, Andrea Frigo ha scritto :

:

sonda l'avevo collegato a massa, quella e' la Vds.

e' collegata ai capi di una R da 0.1 Ohm in serie al drain.

E quel picco negativo che si vede in due semionde cosa potrebbe essere? Lo si vede su sue semionde si e su due no, immagino che digitalizzando il s egnale in un caso lo allarga e nell'altro lo stringa, quindi in realta' i p icchi immagino dovrebbero essere stretti e lunghi.

mandi

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zio bapu

segnale in un caso lo allarga e nell'altro lo stringa, quindi in realta' i picchi immagino dovrebbero essere stretti e lunghi.

Conduzione del diodo body dei mosfet.

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Andrea Frigo

Il giorno venerdì 11 gennaio 2013 21:05:27 UTC+1, Andrea Frigo ha scritto :

il segnale in un caso lo allarga e nell'altro lo stringa, quindi in realta' i picchi immagino dovrebbero essere stretti e lunghi.

Ah! tutto li :-), e' una cosa inevitabile quindi.

Ti ringrazio tanto per aver seguito questa mia discussione ed avermi aiutat o.

mandi

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zio bapu

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