Mosfet - interpretacja noty producenta

[Avalyah]

Witam w tym dziale po raz pierwszy.

Mam do Kolegów kilka pytań, bo nie do końca rozumiem kilka pojęć.

Co chcę zrealizować:
Chcę poprzez mosfeta zasilać diodę power led, która będzie pobierała domyślnie 350mA lub 700mA dla napięcia przewodzenia około 3.3V, moc wychodzi z tego 1-2W. Napięcie zasilające dla tych diod to ok 4-4.2V (naładowane ogniwo li-ion), więc do diody będzie jeszcze oczywiście erzystor ograniczający. Do sterowania mosfetem będę wykorzystywał mikrokontroler pracujący z napięciem 3.3V.

Tranzystory, które chciałbym porównać:
Tranzystor 1
Tranzystor 2

Pytania:
1. Jeśli dobrze rozumiem Vgs, czyli gate threshold voltage to parametr określający mi zakres napięć minimalnych potrzebnych do pełnego otwarcia tranzystora. Jeżeli podany maks wynosi mniej, niż 3.3V to sygnał z mikrokontrolera wystarczy, tak? I co wynika z warunku Vgs = Vds oraz Id = 11uA i 250uA? Przecież, jeśli dobrze rozumiem, przez dren chcę puścić prąd aż 700mA, jaki ma to wpływ na napięcie Vgs? W pierwszej nocie jest wykres, ale uzależniający Vgs od temperatury, a w drugim tego nawet nie ma.
2. Jak obliczyć wydzielaną na tranzystorze moc? Znam wartość płynącego prądu, w nocie podane jest też Rds(on), czyli drain source on state resistance. W obu przypadkach dla znacznie większych natężeń, niż ja chciałbym stosować, ale podana wartość jest nieduża, średnio około 50mohm. Niestety, przy tranzystorze 2 jest zaznaczone, że to wartość dla pulsu o szerokości mniejszej, niż 300us i wypełnienia 2% w drugim nic na ten temat nie ma. Dlaczego tylko w jednej nocie jest to zaznaczone? I przede wszystkim, jak zmieni się ta wartość, jeżeli podałbym sygnał o wypełnieniu 100%? Znowu jest do tego wykres, ale wartości natężeń na nim są bardzo duże. Czy mogę po prostu skorzystać ze wzoru P = I^2*R i podstawić tutaj wartości 700mA i 50mohm, co da mi moc około 0.05W?

Z góry wielkie dzięki za odpowiedzi, bardzo by mi to pomogło, bo coś nie mogę się w ten temat zagłębić. Wszystkim pomagającym oczywiście odwdzięczę się klikając "pomógł".

[ONATOS]

Jedynym pomocnym w takim temacie to " elektroda " .

[Avalyah]

Dałem Koledze "pomógł". bo chociaż nie bezpośrednio, to wizja wizyty na elektrodzie okazała się wystarczająco przerażająca, żeby jeszcze raz spróbować samemu coś znaleźć i chyba się udało. Dla zainteresowanych:

wyjasnienie

Z czego wynika, że:

1. Vgs(th) (voltage gate source threshold) oznacza, że po podaniu takiego napięcia na bramkę otrzymamy przepływ maluteńkiego prądu (w zlinkowanych przeze mnie datasheetach 11 uA i 250uA), czyli niewiele. Dalsze zwiększanie tego napięcia powoduje gwałtowny wzrost przewodzenia, zgodnie z wykresem, np.:



gdzie wartości wpisane na wykresie to właśnie Vgs, z którego (jeśli dobrze czytam, proszę mnie wyprowadzić z błędu, jeśli tak nie jest) wynika, że już dla podania na Vgs napięcia 1.8V osiąga się około 0.8A prądu, przy czym podając więcej, jak np. 3V+ wzrost jest bardzo gwałtowny i szybko umożliwia przepływ bardzo dużego prądu.

2. Mój wzór jest dobry, tego akurat się spodziewałem, w końcu fizyka nie kłamie, ale dowiedziałem się, że właśnie to Rds(on) zależy też od napięcia podanego na bramkę (Vgs) i im więcej napięcia, tym mniejszy opór, tak jak z zaworem, który im bardziej jest otwarty, tym mniejszy opór stawia. Natomiast notatka o wypełnieniu 2% to taki haczyk, polegający na podaniu wartości dla bardzo specyficznych, korzystnych warunków. Natomiast w normalnych warunkach pomnożenie oporu dwukrotnie dla danego Vgs powinno dać wiarygodną liczbę.

Wartość tą ilustruje poniższy wykres, np.:


gdzie, jak widać, podanie niewielkiego napięcia Vgs kończy się dość sporym wzrostem Rds(on), a zwiększenie go do 3V+ powoduje znacznie bardziej delikatny wzrost.

Jeśli gdzieś w moim rozumowaniu jest poważny błąd, to proszę mnie z niego wyprowadzić

[pitsa]

Czy mogę po prostu skorzystać ze wzoru P = I^2*R i podstawić tutaj wartości 700mA i 50mohm, co da mi moc około 0.05W?

I może nieco wzrośnie gdy dioda będzie w "trybie mrugania".

[atom1477]

Wprawdzie już dużo sam rozkminiłeś ale jednak odpowiem.

wizja wizyty na elektrodzie okazała się wystarczająco przerażająca

Nie poszedłeś do elektrody to elektroda przyszła do Ciebie

1. Jeśli dobrze rozumiem Vgs, czyli gate threshold voltage to parametr określający mi zakres napięć minimalnych potrzebnych do pełnego otwarcia tranzystora.

Nie. To jest napięcie początku otwierania tranzystora.

I co wynika z warunku Vgs = Vds oraz Id = 11uA i 250uA?Przecież, jeśli dobrze rozumiem, przez dren chcę puścić prąd aż 700mA, jaki ma to wpływ na napięcie Vgs?

Bo tak jak wcześniej, to jest napięcie początku otwierania.
Napięcie to mierzy się np. zwierając D z G (i stąd Vgs = Vds). I podając prąd 10 albo 250uA.
Cały prąd popłynie oczywiście przez D. I wtedy mierząc napięcie Vgs (czyli jednocześnie Vds) określi się Vgs(th).
Przy czym Vds nie musi być równe Vgs. Podobny wynik uzyska się dla różnych napięć Vds. Ale przyjęli Vgs równe Vds dla uproszczenia pomiarów.

W Twoim przypadku potrzeba żeby tranzystor się w pełni otworzył. Minimalne napięcie pełnego otwarcia to napięcie dla którego podaje się RDSon. Czyli dla obu tranzystorów które podałeś jest to jakieś 2.5V. Więc powinny wystarczyć.

Niestety, przy tranzystorze 2 jest zaznaczone, że to wartość dla pulsu o szerokości mniejszej, niż 300us i wypełnienia 2% w drugim nic na ten temat nie ma. Dlaczego tylko w jednej nocie jest to zaznaczone?

To był tylko warunek pomiaru. RDSon mierzyli przy prądzie aż 6A, więc tranzystor nie wytrzymał by ciągłego prądu 6A. Dlatego dali PWMa o wypełnieniu 2%.

I przede wszystkim, jak zmieni się ta wartość, jeżeli podałbym sygnał o wypełnieniu 100%?

Ta wartość się nie zmieni. Chodzi tylko o to że ciągły prąd będzie grzał tranzystora.
Więc wartość się może zmienić ale już na wskutek grzania.[/code]

[ALZ]

Jedynym pomocnym w takim temacie to " elektroda " .

Tak, ale 15 lat wstecz. Teraz królują nadęte bufony którym najlepiej wychodzi krytykowanie, a o pomocy możesz zapomnieć

[ONATOS]

Tak, ale 15 lat wstecz. Teraz królują nadęte bufony którym najlepiej wychodzi krytykowanie, a o pomocy możesz zapomnieć

Wszystko zależy od administratora. Gdyby właścicielowi zależało na właściwym poziomie forum ( a nie tylko na ortografii ) to było by pozamiatane po bufonach i filozofach, a jak wali sie reklamę za reklamą i kręci kasę to, jest jak jest.

[mc2kwacz]

Jedynym pomocnym w takim temacie to " elektroda " .

Tak, ale 15 lat wstecz. Teraz królują nadęte bufony którym najlepiej wychodzi krytykowanie, a o pomocy możesz zapomnieć

To raczej nie tak jest. Na elektrodzie królują lamerzy, którzy (chyba) w ten sposób usiłują SOBIE udowodnić że są lepsi od innych, jeszcze większych lamerów. To jest zupełnie inne pokolenie, zupełnie inaczej rozumujących ludzi.
15 lat temu w internecie nie było jeszcze takich roszczeniowych użytkowników jak dziś. Ci którzy wówczas byli pomocni, z czasem zrozumieli że to martwa uliczka. Dzięki dostępowi do łatwej w strawieniu informacji, zamiast coraz lepiej jest coraz gorzej. Kiedyś ludzie oczekiwali pomocy i wskazówek, dziś oczekują gotowych rozwiązań. Efekt jest taki, że na specjalistycznych forach zostali praktycznie sami amatorzy, którzy miotają się "jak żyd po pustym sklepie", karmiąc się nawzajem różnymi często bzdurami. A wszystkiemu winien niedobór wykształcenia, do którego większość ma stosunek alergiczny NIESTETY.

Wracając do dokumentacji podzespołów. Nawet jeśli jest to PDF od SGS-Thomsona, czyli w 1/3 pełny , "odszyfrowanie" znaczeń co najmniej połowy parametrów wymaga po prostu znajomości tematu. To nie jest literatura przeznaczona dla początkującego radioamatora. Owszem, praktycznie każdy może z tego wyczytać podstawowe "oklepane" parametry, tyle że są one niewystarczające do bardziej konkretnych zastosowań.
Na to nie ma rady innej niż wiedza którą się nabywa na drodze studiowania zagadnienia i odpowiedniej literatury.
Żeby rozszyfrować i rozumieć w pełni wszystkie parametry w PDF dot jakiegoś tranzystora, trzeba zacząć od fizyki półprzewodników, potem przejść przez technologię budowy i w połączeniu ze znajomością układów elektronicznych wszystko staje się jasne. Wręcz oczywiste. I wówczas także rozumie się jak ważne są niektóre parametry w niektórych aplikacjach a w innych nie.
Elektronika w rozumieniu układów elektronicznych, to bardzo rozległa wiedza i na dodatek głęboko tkwiąca w podstawach fizycznych i posługująca się dość zaawansowaną matematyką. To jest nauka.

Amator zapyta, a po cholerę mi wiedza której wprowadzenie na poziomie podstawowym wymaga od 2 do 5 lat intensywnej nauki, skoro ja tylko sobie chcę sobie zmontować jakiś prosty układ, BO UMIEM ZAPROGRAMOWAĆ ATMEGĘ? Odpowiedź brzmi: w zasadzie po nic, ale licz się z tym, że twój układ będzie byle jaki a być może nawet będzie sprawiał problemy i ty owych problemów nie będziesz w stanie zrozumieć i wyeliminować.

[InzSpawalnik]

Ten opor ktory tam wyczytales dla maks szerokosci impulsu oznacza nie mniej ni wiecej ze opor tego elementu jest podany w warunkach kiedy dlugosc sygnalu jest nie mniejsza niz ta ktora tam przytoczyles. Im czesciej wysylasz sygnal czyli mosfet pracuje z wyzsza czestotliwoscia to ilosc ciepla bedzie wieksza. Troche sie bawilem z mosfetami i ten parametr jest dosc wazny. Mosfety zazwyczaj wykorzystuje sie w urzadzeniach do szybkiego wlaczania / wylaczania obwodow. Moglbys zrealizowac to samo zadanie korzystajac ze zwyklego przelacznika sterowanego sygnalem z mikroprocesora.

[Yarec]

"Na elektrodzie królują lamerzy" + "nadęte bufony" - oj tak, do tego stopnia że mnie ćwoki zbanowali na amen za riposty do w/w delikwentów.
Istnieje też: http://www.eres.alpha.pl/ (przystępny dla amatorów)