Arduino.ru

тоже волновал этот вопрос, ибо в классическом труде на эту тему пишут

Одной из проблем состыковки MOSFET транзистора и микроконтроллера (или цифровой схемы) является то, что для полноценного открытия до полного насыщения этому транзистору надо вкатить на затвор довольно больше напряжение. Обычно это около 10 вольт, а МК может выдать максимум 5.
 

я перебрал больше десятка транзисторов, популярные модели, у всех Gate threshold было 2..4 вольта (в том числе, кстати, и у вашей модели), и все замечательно работают с ардуино без всякий драйверов верхних и нижних плеч.

с другой стороны, есть какой-то мифический класс мосфетов, который называется "управляемые логическим уровнем"- якобы, специально предназначенные для связки ардуино-мосфет. но я добросовестно проштудировав даташиты и сравнивая параметры обычных мосфетов и logical level и не нашел принципиальной разницы - и у тех, и у других напряжение открытия 2..4 в и от 5в оба типа будут работать.

почему один открывается от 4в и считается логическим, а другой также открывается от 4в и не считается логическим я не нашел.

вот жаркая дискуссия http://forum.arduino.cc/index.php?topic=49993.0 по поводу разницы логических и нелогических мосфетов. честно говоря, прочитал все но так и не понял сути. одно точно - если  друг Gate threshold voltage > 10в, то это точно не логический мосфет, а все остальное - от лукавого.

если я не прав, то пусть гуру полевых транзисторов поправят меня :)

да, является. Правда "высокая" частота понятие относительное. У ардуино по умолчанию если не ошибаюсь ШИМ всего 32кгЦ

не совсем. Надо смотреть графики открытия. мосфет может открытья от 5 вольт, но не полностью, тогда его сопротивление будет в разы больше номинального, соотвественно и выделяемая на нем мощность тоже в разы больше необходимой. Обратите внимания на мосфеты с логическим уровнем, у IR они в первых буквах имеют букву L и в даташите явно указано "logic level"

зависит от того в каком режиме у вас в итоге будет работать мосфет. В даташите смотреть надо на рассеиваемую мощность. Так же явно может быть указано какую мощность транзистор может рассеивать без радиатора

для 0.6А при правильном режиме работы вам хватит IRLML2402 - это такой маааааленький SOT23 транзистор с максимальным током 1.2А. Емкость затвора всего 110пф, цена 4 рубля

Спасибо за реакцию!

Вот, собственно, и интересно, имеет ли смысл париться из-за "ардуиновской" частоты :). Т.е. как расчитать, будет ли транзистор успевать закрываться при высокой заполняемости (и, соответственно, низкой скважности) сигнала?

Правильно ли я понимаю график "Drain-to-Source Voltage", считая, что при Vgs = 5V и Vds = 12V ток уже не находится в фазе роста и транзистор можно считать полностью открытым?

На будущее учту, а пока пайку толком не освоил - стараюсь выбирать элементы покрупнее )

настота шим для ардуины низка, всего 490 гц приблизительно если использовать AnalogWrite

http://arduino.ru/Reference/AnalogWrite

к IRLML2402 не присматирвался, даже не знал честно сказать о нем, сам пользуюсь IRLML2502. емкость  повыше 740пф, но и ток повыше. 

и тут все зависит от нагрузки, чем мощнее нагрузка тем тяжелее переключается, но на таких низких частотах проблем не должно быть. скоро буду проводить тесты и отпишусь что да как. к сожалению этих полевиков не бывает в в обычно корпусе TO-92, хотя мне лично что они в smd по душе

TerminusMKB, хороший источник мосфет транзисторов -ненужная материнская плата :)

В кристаллах полевиков на большие токи стоят включённые параллельно транзисторы.

( Так-как их легко соединять в параллель, в отличие от биполярных)

Поэтому очевидно что 2 транзистора могут пропускать двойной ток и имеют двойную ёмкость затвора.

И меньшее сопротивление в открытом состоянии.

А 100 транзисторов - в 100 раз

Предельный ток от силы 1A :)

Если я правильно понимаю, ответ на вопрос "не будет ли емкость мешать работе ШИМ" заключается в решении задачи, успеет ли ёмкость транзистора разрядиться за... 7,8123мкс (1с / 500Гц / 256) и оставить запас времени под выключенное состояние. Как-то так, или я вообще бред говорю? :)

SMD компоненты для меня пока закрытая тема, пока с пайкой не на "ты" :)

почему только разрядится? и зарядится тоже. вопрос сколько при данной нагрузке будет занимать переходной процесс. если затянется выделяемая мощность на транзисторе превысит допустимую и он сдохнет. но частота низкая

не понял почему 7,8123мкс.  период 1/490гц= 2милисекунды

к сожалению на ебее 2402 не распрастранен. а 2502 копеечный и многие продают

Полагал, раз сигнал за 1/490с проходит полный цикл, то при минимальном значении сигнала ШИМ время, в течении которого транзистор должен быть закрыт, составляет примерно 1/256 от времени одного приода. Нет?

Опечаленный приличной ёмкостью, склоняюсь к тем же STP16NF06, с которых начинал ). Раз ух с ними проблем точно нет.

ну да это крайний случай. хотя конечно его стоит учитывать. раз уж к спеху то берите те что выбрали.

но с другой стороны доступные транзисторы IRLML2502 BC847 BC857

собираете драйвер (комплиментарная пара) на биполярниках и не паритесь. тут примеры есть

http://vasilisks.wordpress.com/2013/01/07/%D1%83%D0%BF%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5-mosfet-%D0%B0%D0%BC%D0%B8-1/

чтобы правильно расчитать "успеет-не успеет" не достаточно просто посчитать время зарядки-разрядки. График зарядки-разрядки нужно еще наложить на графики харрактеристик транзистора, чтобы в итоге получить кривую открытия/закрытия. Наша задача добиться максимально крутых фронтов и спадов, т.е. в иделале фронт под 90 градусов и спад под 270. Я не брался за такой расчет, мне проще подключить осцилограф и довести схему до ума. Здесь http://radiokot.ru/circuit/digital/automat/76/ решал такую же задачу и довел до ума именно так, но у меня и частота выше получилась - 62.5кГц. Задача была не просто сделать правильный режим транзистора, но и с минимальными по размеру деталями получить максимально постоянное напряжение - за счет LC фильтра на выходе нет ШИМ, а есть управляемое постоянное напряжение.

Кстати не нужно забывать, что в цепи затвора нужно ставить токо-ограничивающий резистор, чтобы не перенагружать МК, но от этого резистора время зарядки-перезарядки тоже зависит

не всегда нужно ходить на ибей

http://chip-nn.ru/find.php?f=IRLML2402

http://www.platan.ru/cgi-bin/qwery.pl/id=370769371&group=204

на 2402 свет клином не сошелся, вот небольшая подборка на разные вкус и цвет именно логических мосфетов

http://chip-nn.ru/find.php?f=IRL

Спасибо всем, буду осмыслять )

Разве для N-канальных транзисторов это нужно?

В целом же да, для моей задачи наверняка хватит аккуратного SMD компонента вместо выбранной мной башни. Возьмусь за них, как пайку нормально освою.

P.S.: Я в Питере, тут кроме платана, мегачипа и "неназываемого жлоба" как-то особо больше ничего нет для быстрой покупки )

согласен. проще осциллографом.

а насчет где мне лично проще на ебее. лень тратить время на мотания по москве. но тут дело вкуса

также ведь можно исользовать smd 2n7002 или TO-92 2n7000 запаралелив. и достать легко, и проблем с пайкой не будет. пиковый импульсный ток 2n7000 800ма. но лучше запаралелить. емкость мизерная

да про резисторы не забудьте

кстати неплохие драйверы получаются из логических микросхем 47hc00 например. легко паралелятся. ну это так, я проверял удобно

вот сами подумайте, чем в смысле емкости завтора N-канальный отличается от P-канального?

а теперь подумайте какое сопротивление разряженного конденсатора? Верно - ноль. Какой должен потечь через выход МК ток при нулевом сопротивлении нагрузки?

В Питер вам из НН моментально прилетит. Вот еще http://chipster.ru/search/?search=2402

Эм... Т.е. до сих пор мой тестовый образец без резисторов жил только благодаря низкой ёмкости STP16NF06 и, соответственно, кратковременности воздействия высоких токов на контроллер?

Так-то вроде логично, но на встреченных в инете схемах этим (именно этим) резистором как правило пренебрегают )

Интересное обсуждение. Я на временных макетках никогда не ставлю резистор в затвор, порты контроллера всегда  легко переносят броски тока с любыми мосфет-транзисторами (ни разу не вылетали за многолетнюю практику) , но когда устройство собирается основательно, тогда да, резюк ом на 10  в затвор ставлю, мало ли что..

все зависит от того чего вы хотите занимаясь радиоэлектроникой

хотите все испытать в режимах за пределами расчетных или даже в экстремальных - это одно

хотите все сделать проще и фиг с ним, что завтра сломается - другое

хотите все сделать как расчитано, нажежно и грамотно - это третье

каждый для себя в праве выбрать свое. ставить резистор - третий вариант

Резистор в затворе для ограничения тока. Упрощенно полевой транзистор по входу можно представит в виде конденсатора. Обычно для их управления используют каскады с низким выходным сопротивлением, например, эммитерные повторители на комплементарных транзисторах. Неплохим вариантом является кт972-кт973. Резистор ограничивает ток конденсатора при заряде и разряде. Часто имеется в виду - 10 В/10Ом=1А. В случае Ардуино ее выходные каскады сами ограничивают ток. Однако, неплохо посмотреть сколько они дают и проставить соответствующий ограничивающий резистор. Мощные транзисторы (и более старые модели) имеют большую входную емкость. На малой частоте это не сильно заметно, хотя и получается, что заданный в Ардуино коэф. ШИМ не соответствует реальному. На больших частотах это сказывается сильно. Например, ведет к неоправданному перегреву из-за относительно большого времени работы транзистора в линейной зоне.

Достаточно ли будет на gate резистора на 125 ом? Раз ток при этом не превысит максимальные для Arduino 0.04A, вроде нормально.

Недоученность не позволяет также понять, не будет ли мешать вроде как имеющее место падение напряжения из-за резистора ниже необходимых 5V...

да, достаточно. В даташите к сожалению не указывают пиковые кратковременные токи, они обычно у полупроводников в несколько раз превышают максимальные постоянные токи. Так что 125 это безопасный вариант, но вполне в рамках "грамотно" будет и значение в 2-3 раза меньше. Думаю если поискать, то можно найти и значения кратковременных токов на сайте атмела

напряжение на затворе резистор такого сопротивления не изменит потому, что сопротивление затвора в тысячи раз больше и после зарядки емкости заствора ток упадет до микроамперного уровня, соотвественно и падение напряжения на этом резисторе будет стремиться к нулю

TerminusMKB, при 125 омах и уровне 5 вольт с контроллера ток уже не может быть выше 40ма, так что более 125 ом нет смысла ставить. Но есть смысл ставить менее, если у вас высокая частота переключения при мощной нагрузке. 

Спасибо еще раз. Вроде мысли встали на свои места.

А вот, кстати, попутно вопрос :)

Как проверить, что выведено на корпус транзистора? У каких-то, пишут, сток выведен. У каких-то исток. В даташитах некоторых рисуют явно, тогда вопросов нет. Но, к примеру, по STP16NF06 понять не могу. Мультиметром замерить сопротивление между каждой ножкой и корпусом, и там где 0 - там есть контакт? :)

Или, стесняюсь спросить, надпись "D(TAB)" и означает, что drain на tab (ушке)?

для корпуса TO220 - да

Резистор в затворе ставят не только для ограниченя тока, но и для уменьшения добротности контура, образуемого индуктивностью цепей затвора и емкостью переходов. Без этого резистора мосфет может оказаться склонен к генерации колебаний на высоких и очень высоких частотах, что в свою очередь приводит к излучению электромагнитных помех (вплоть до влияния на качество работы радио-и и телеприемников) и ухудшению режима работы (нагрев, например) самого мосфета. Такая паразитная генерация может случаться не всегда и не обязательно, но считается хорошим тоном устанавливать в цепь затвора резистор сопротивлением 10-50 ом для надежного подавления такого негативного эффекта. 

посоветуйте пож мосфет с логическим управлением, способный рулить током ампер 15 при 24в

IRLZ44N

вроде подходит, спс! интересно понадобится ли радиатор

если из 2 транзисторов сделаете драйвер полевику то греться будет слабо. чем ниже частота шим тем тоже меньше будет греться

греться будет если будет долго открывать или закрываться

В режиме проверки диода и лучше в обе стороны проверить...

jeka_tm

ну частота шима дуины вроде не сильно большая. короче надо пробовать. тем более, замерил сколько реально кушают ленты - получилось 5,5А, IRLZ44N тут с запасом

да тут большой запас. все должно получится

навесил IRLZ44N на 5,5А нагрузку, работает :) без радиатора после нескольких минут работы ощутимо нагревается. с радиатором во время тестов сохранял комнатную температуру

доп. драйвер для полевика ставили или напрямую к ардуине? если напрямую это нормально

оставьте радиатор и все будет нормлаьно

не ставил. я так понял они больше любят постоянное питание чем шим? 

да им пофигу. но минимальный нагрев, и соответственно лучший кпд на постоянке. чтобы улучшить кпд и уменьшить нагрев достаточно поставить такой драйвер между ардуиной и полевиком, и все станет еще лучше

трназисторы конечно другие поставить, тут любые подойдут практически

есть одно но. транзистор принято выбирать исходя из максимального тока. например для IRLZ44N ток максимальный 47А, делим на 3 получаем что лучше не использовать для токов выше 15А. если выше полевики легко паралеллятся. только драйвер для полевика обязательно, а то можно и порт схечь, а если не сожгете будут сильно греться полевики

делим на 3 с учетом возможных перегрузок, меньшего нагрева, и чтобы не вывести полевик из строя раньше времени. можете и на максимум загрузить, но знайте что это сильно снижает срок жизни полевика (вообще любого транзистора). да и просто делить на 3 максимальный ток и максимальную частотуту считается "хорошим тоном"

+ если люди знающие более тонко поделятся я буду только рад. я не претендую на истинность. для сомневающихся предлагаю воспользоваться Electronics Workbench 5.12. удобно и раскрывает некоторые моменты работы устройств.

жалко я даташиты микроконтроллеров так и не смог освоить и почти всегда пользуюсь функциями. нет у меня еще того склада ума. если кто то подскажет как работать с ними буду благодарен

впринципе все понятно. наверняка на этот случай существует специальная микруха-драйвер с кучей портов. я так думаю можно и через оу подключить, смысл вроде тот же

а есть смысл, если один транс к одному порту, подключать gate через резистор? 

как вы образно представляете полевой транзистор?

представляю так - в случае n канала - чем больше напряжение на затворе, тем больше открывается канал, р канал наоборот

ну да в принципе. однако если точнее как конденсатор, емкость указана в даташите, напряжение на котором определяет степень открытия.  посмотрите зарядные/разрядные  характеристику конденсатора, вам нужно зависимость тока и напряжения от времени и поймете зачем резистор нужен

посоветуйте мосфет, переваривающий ампер 15 при 24в, но не с логическим управлением, а чистым 0-10в 

15 ампер управляемых шимом и  просто включать  и выключать периодически это разные вещи

а так берите самый распрастраненный IRFZ44N

у меня на выходе с девайса 0-10в чистых, без шима

и какой резистор вешать на затвор, если девайс выдает 100ма?

аналоговый сигнал управления?

управляя сигналом 0-10в что планируете получить?

такой диммер http://shop.knxstoreonline.com/gb/dimmers-lighting/27-kad04t11-dimmer-knx-4-folds-1-10v.html

к нему 10 метров мощной ленты через мосфет

Для управления 12-ти вольтовыми светодиодными лентами наверное стоит купить такие  транзисторы!

Но вот подойдут ли они для 24-вольтовых, если Drain−to−Source Voltage по даташиту лишь 30V ???

одного полевика недостаточно. нужен усилитель по току. полевик + операционный усилитель

сигнал с диммера на оу, с оу на полевик?

ага. а с полевика снова на операционный

только в итоге получится мощная печка. для таких вещей продаются специальные блоки питания с входом диммирования 0-10В

но они дорогие, и вы пытаетесь съэкономить. диммер стоит 217евро. не жадничайте на блок питания

себя врядли такое мощное освещение будете ставить, а значит еще и заработать

а почему печка? с дуины выход дает 50ма, если не ошибаюсь, и мосфет на радиаторе - комнатной температуры

диммер отличается тем, что дает не pwm, a pure dc, что вроде как даже лучше для мосфета, и ток 100ма

блоки питания у меня кстати именно такие, со входом 0-10в (не жадничал) - http://www.meanwell.com/search/hlg-240/default.htm

но работает это диммирование плохо, диапазон примерно от 3 до 7в. чтобы диапазон расширить, нужно грузить блок на 100%

а у меня на один блок примерно 180вт, больше ленты в профиль не впихнуть. вот и приходится изгаляться :)

и да, ставлю себе :) 

таких 2 профиля по 5 метров, и это только в комнате. остальная квартира еще метров на 20-25 тянет

https://dl.dropboxusercontent.com/u/28876156/IMG_0853.jpg

и такой бардак :)

https://dl.dropboxusercontent.com/u/28876156/IMG_0002_2.jpg

вобщем подключил пока IRFZ44N напрямую - диапазон получился совсем грустный от 3 до 5в, и регулировка "дерганая". на радиаторе не греется

есть мысли как заставить мосфет воспринимать полный диапазон и сделать регулировку плавной?