Scelta transistor per saturare gate mosfet

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Scelta transistor per saturare gate mosfet

Messaggio da MauPre75 » lunedì 18 ottobre 2021, 19:40

Sera a tutti.
Ritorno con domande al limite della mia consapevolezza, sto costruendo un mio prototipo di un meccanismo elettronico che utilizza un elettromagnete ed un generatore di inpulsi che ho tarato a 15HZ per alimentare la bobina a questa frequenza.
Utilizzo un ne555 che avevo realizzato molti anni fa, al quale avevoabbinato nell'output un transistor ed un led per avere una conferma visiva del suo funzionamento, ora suppongo che questo deve essere disattivato perché credo che sottrae mA per il transistors che dovrà saturare il gate del mosfet, pena rischio di forzare l'output del ne555 rompendolo, ma sarei felice di sbagliarmi così da poterlo mantenere, per il momento mi farebbe comodo un conferma visiva.

Dimenticavo il mosfet è un irfps37n50a.

Voglio chiedere se un transistor della serie bc sia adeguato e sufficiente per saturare il gate del mosfet, meglio uno da 100mA o 500mA? Dovrei averli entrambi, eventualmente ho altri transistor tra cui anche Darlington se necessario, allego immagini della scheda, il filo giallo è il gate attualmente non collegato.

Grazie per ogni aiuto.
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Re: Scelta transistor per saturare gate mosfet

Messaggio da Alex_live » martedì 19 ottobre 2021, 10:12

Servono altre informazioni.
Il source è a massa?
Qual è la misura della tensione di alimentazione del 555?
Il transistor che devi mettere a che tensione viene alimentato il collettore?
Con 4v di VGS(th) il mosfet non funziona correttamente se il transistor è alimentato a 5v.

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Re: Scelta transistor per saturare gate mosfet

Messaggio da hellfire39 » martedì 19 ottobre 2021, 10:28

In particolare, se chiedi aiuto su un circuito, il disegno dello schema elettrico aiuta più di mille parole!
Con i valori dei componenti, please!

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Re: Scelta transistor per saturare gate mosfet

Messaggio da MauPre75 » martedì 19 ottobre 2021, 13:59

Scusatemi avete ovviamente ragione, dunque il circuito dovrà funzionare con batteria al piombo tipo auto, ma al banco sto utilizzando un trasformatore da 44W se ricordo bene, tra poco ritorno al lavoro e posso verificare, all'ussita dal raddrizzatore e condensatore misuro circa 21V sotto carico.
Il ne555 è alimentato a 5V dal 7805 a sinistra della foto.
Il transistor dovrà essere collegato con il collettore al 12V in comune derivante dalla batteria per fornire 12V al gate.
La resistenza che scarica il gate va bene una 5khom o meglio 10k?
Dal datasheet del bc537 ho visto che può reggere 100mA al collettore e fino a 30V, con il trasformatore al banco a 20V non dovrei avere problemi.
Se ho dimenticato dettagli dite pure.
Grazie ad entrambi.
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Re: Scelta transistor per saturare gate mosfet

Messaggio da Alex_live » martedì 19 ottobre 2021, 14:14

Con il mosfet cosa devi comandare relè, motore o altro?

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Re: Scelta transistor per saturare gate mosfet

Messaggio da MauPre75 » martedì 19 ottobre 2021, 14:20

Un elettromagnete grosso, facendo funzionare con switch in modalità vibrazione on/off misuravo fino a 7A di picco,con il tester, il mosfet in continua regge fino a 36A e in frequenza molto di più.

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Re: Scelta transistor per saturare gate mosfet

Messaggio da Alex_live » martedì 19 ottobre 2021, 14:27

Io farei così sulla base una resistenza da 2,2K che va al pin out del 555.
La resistenza non sull'emettitore ma sul collettore proverei con 10k collegata ai 12v. Attenzione che sul collettore avrai il segnale del 555 invertito.
Sull'elettromagnete metterei un diodo di ricircolo per proteggere meglio il mosfet visti i picchi di tensione che si genereranno.

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Re: Scelta transistor per saturare gate mosfet

Messaggio da MauPre75 » martedì 19 ottobre 2021, 15:44

Non voglio invertire il segnale, il mosfet deve andare in conduzione quando il segnale del 555 è alto, perché quando ho tarato il 555 con l'oscilloscopio di un amico ho verificato che con la configurazione che ho l'ampiezza di Ton è inferiore di Toff e mi fa comodo che il magnete lavori altrettanto.
Ricapitolando un transistor serie bc va bene? I mA sono rilevanti? I mosfet se ho capito bene lavorano a livello logico quindi non dovrebbero assorbire molti mA al gate, giusto?
Si il diodo lo metterò, lo avevo dimenticato, grazie per averlo ricordato.

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Re: Scelta transistor per saturare gate mosfet

Messaggio da hellfire39 » martedì 19 ottobre 2021, 15:54

Commutare un contattore a 15Hz non mi sembra un'idea brillantissima.
I contattori hanno un numero di cicli limitato. Dovresti trovare il datasheet del contattore e verificare per quanti cicli di commutazione è garantito.
Qual'è la sigla?

Metto il disegno del circuito per vedere se ho capito bene. Dimmi tu se è corretto (diciamo che il tuo disegno lascia un po' di spazio all''immaginazione #-o ).
Ho messo un transistor PNP. Si può mettere anche un NPN collegato al contrario.
Però, non mi piacciono come soluzioni perché entrambe hanno uno dei due stati ad alta impedenza (quando il transistor si spegne e il gate si scarica sulla resistenza).
In queste condizioni, il gate si scarica più lentamente. Avrei preferito una soluzione push-pull.

Anzi, posto che ci sia la necessità effettiva di interporre qualcosa tra il 555 e il mosfet, io avrei comprato un IC di tipo mosfet driver, che nasce apposta per fare questo lavoro.

Visto che hai postato un altro messaggio mentre rispondevo, aggiungo:
- i gate dei mosfet li puoi vedere come un piccolo condensatore. Non fanno circolare corrente se non quando cambi la tension in ingresso. "Lavorano a livello logico" è una frase senza senso. Soprattutto perché lascia intendere che si aspetta livelli logici. Non è così. Per portare in conduzione il mosfet devi fornire una differenza di tensione tra gate e source di almeno tot Volt (ricavabili dal datasheet: Vgs ON).

Se vuoi interporre un transistor, se metti un NPN, quando il 555 ha l'uscita alta, il transistor è in conduzione e quindi chiude verso massa (quindi inverte). Se metti un PNP, come nel circuito disegnato, quando l'uscita del 555 è alta, il transistor non è in conduzione, quindi l'uscita è bassa (quindi inverte).
Cioè: entrambi i circuiti invertono.
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Re: Scelta transistor per saturare gate mosfet

Messaggio da MauPre75 » martedì 19 ottobre 2021, 16:29

Hellfire il disegno corretto che brutalmente ho disegnato a mano libera è quello in fondo tuo ma con npn che tu hai pnp, con npn non inverte.
Io non ho un contattore ma solo una elettrocalamita che dovrà attrarre un pezzo di ferro contrapposto da una molla, sarà una sorta di vibratore.
Però se mi dici che un push/pull è più ideale ti dò retta, mi darà più reattività in fase di rilascio se ho interpretato bene il funzionamento di tirare a massa il gate.

PARAMETER SYMBOL LIMIT UNIT
Drain-Source Voltage VDS 500V
Gate-Source Voltage VGS ± 30
Continuous Drain Current VGS at 10 V TC = 25 °C
ID 36 TC = 100 °C 23 A
Pulsed Drain Currenta IDM 144

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Re: Scelta transistor per saturare gate mosfet

Messaggio da hellfire39 » martedì 19 ottobre 2021, 16:42

ma quello in fondo, con npn al posto di pnp è concettualmente sbagliato.
Io proverei senza nulla. Il 555 eroga fino a 200mA e non dovrebbero dargli fastidio gli impulsi di corrente necessari a pilotare il gate (ed è in configurazione push pull)
Si fa sempre in tempo a complicare il circuito in seguito.

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Re: Scelta transistor per saturare gate mosfet

Messaggio da Alex_live » martedì 19 ottobre 2021, 16:50

Considerando l'ultimo schema postato da hellfire39 e mettendo un transistor NPN non avviene l'inversione del segnale ma non porterai mai in saturazione il transistor, devi applicare sulla base una tensione di 12,7V che non hai sull'uscita del 555.

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Re: Scelta transistor per saturare gate mosfet

Messaggio da MauPre75 » martedì 19 ottobre 2021, 17:35

In questo schizzo si vede che in parallelo sul output del ne555 ho un led che è solo per conferma visiva, la posso sacrificare ed eliminare, poi a seguire il transistor, ma se Alex mi dici che non riuscira a saturare la base non riesco a capire.
Ho dimenticato a disegnare la resistenza alla base del transistor del led ma nel circuito della scheda è presente.

Ho fatto un tentativo a collegare il gate direttamente al piu3 del ne555 ma il mosfet lavora al minimo con una transizione di corrente di circa 0.7A pulsata, troppo poco per il bisogno, ecco perché devo amplificare l'impulso, ma ho il dubbio se quel transistor per il led contribuisce facendo calare la tensione, motivo in più per eliminarlo.
Questa scheda era stata montata a scopo didattico anni fa, ecco perché il led, adesso non serve più e se non è addirittura di intralcio.

Il push-pull è questo nell'immagine giusto?
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Re: Scelta transistor per saturare gate mosfet

Messaggio da barik » martedì 19 ottobre 2021, 20:59

Secondo il mio parere visto che la tensione VGS deve arrivare a +30V max (on) e -30V vmax (off) con un ne555 che al massimo lo puoi alimentare a vcc 18V sara impossibile saturare il gate potresti provare tramite un foto transistor a pilotare il gate con 25v -30v e visto che non hai tensione duale scaricare a massa con opportuno resistore il gate.

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Re: Scelta transistor per saturare gate mosfet

Messaggio da barik » martedì 19 ottobre 2021, 21:10

Forse ti bastano 12v vgs comunque il fotodiodo non ti inverte sicuramente la fase.

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