2 мосфета = сгоревшая Нано

azkobain
Offline
Зарегистрирован: 17.10.2017

Добрый день, уважаемые форумчане. Начали с другом осваивать ардуинку, столкнулись с проблемой подключения высокомощной нагрузки. Реле не подошло по требованиям, попробовали мосфеты, раз их советуют во всех мануалах. Проблема мануалов оказалась в том, что все они в режиме ключа подключают светодиодную ленту со смешным амперажем в 0.4А. У нас задача - включение, выключение Пельтье и нагревателя по событиям. Для работы был выбран мосфет К1419, пропускающий 15А при необходимых 5А на Пельтье и 4 на нагревателе. Начали с отдельного подключения нагревателя. Интернетные схемы с землей на истоке и нагрузкой на стоке не работали, давая 0.8А и раскаляя мосфет и радиатор. Нашли инфу, что мосфет можно использовать в нижнем плече, поменяв сток и исток местами, все заработало, мосфет греться перестал. По аналогии друг развел второй мосфет(100ом на затвор, 10ком затвор-земля), подцепил Пельтье. После этого провод земли оплавился, ардуинка умерла. Подскажите, в чем, на ваш взгляд, может быть проблема? Если что-то надо указать дополнительно, пишите, уточню. Заранее спасибо)

bizzon
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2016

Тонкие провода, плохой контакт,неправильные соединения с землёй(массой). Покажите фото, как всё соединено. Тогда может быть получите совет.

evgta
Offline
Зарегистрирован: 02.09.2016

Этот мосфет управляется 10В , ниже будет греться, ставьте как ключ биполярное с резистором, а лучше полумостовой драйвер если нужен ШИМ.

azkobain
Offline
Зарегистрирован: 17.10.2017

Тонкие провода настолько влияют? Я помню формулы про сопротивление, но там кроме диаметра сечения еще и длина, в нашем случае она 10см максимум, думали, это нивелирует толщину. Фотографии постараюсь после работы вечером скинуть, спасибо большое за ответ)

inspiritus
Offline
Зарегистрирован: 17.12.2012

Многое зависит от того, как именно разведены цепи МК, нагрузки и питания. Вы бы хотя бы фото сбросили, не говоря уже о схеме.

Опять же непонятно, каким напряжением Вы кормите нагрузки, откуда оно приходит.

И еще - мощные мосфеты имеют большую емкость затвора. Без драйвера он может или медленно переключаться, в связи с чем бешено греться, или сжигать выход МК, с непредсказуемыми последствиями для всего МК в целом.

в любом случае, если Вам ардуина дорога - развязывайте выход арды и нагрузку оптроном! Частный случай для 220 вольт на 4 странице. Вообще применение гальванической развязки оптронами как на входы так и на выходы микроконтроллера является на мой взгляд очень грамотной практикой. 

 

azkobain
Offline
Зарегистрирован: 17.10.2017

Добрый день. Сейчас на работке, вечером накидаю схему, сейчас условно так:

от ардуино Д4 на затвор через 100ом, от стока на землю, сток с затвором стянуты 10кОм, исток на нагреватель, нагреватель на БП, бп на общую землю мосфет-ардуино.

у второго мосфета обвязка аналогичная, пин Д5, земля общая с БП, первым мосфетом и ардуинкой. 

БП компьютерный, берем с него 12 вольт на каждую нагрузку. Для защиты ноги, насколько я понимаю, 100 Ом резистор. И да, при подключении исток-земля, сток - нагрузка мосфет нагревал даже радиатор.

Дороги следующие ардуинки, эта уже умемрла(

wdrakula
wdrakula аватар
Offline
Зарегистрирован: 15.03.2016

1. основная ошибка, конечно, в неправильной схеме. Из рассказа понятно, что вы просто перепутали выводы транзистора.

вот фото такого корпуса(ТО-220):

слева-направо, практически всегда,для мосфет, GDS. Это нужно помнить, как таблицу умножения.

Вот будят тебя  ночью, пьяного, на девке, и спрашивают: "Какая цоколевка у МОСФЕТа импортного, низковольтового,в ТО-220?".  И ты такой - бодрый: "GDS!".

2. правильно сказали, что этому транзистору 5В мало. Ты в РФ? - закажи в ЧипДипе IRL 520 или 540, штоп с запасом. Или, что проще в 100500 раз, попроси у знакомых убитую материнскую плату, на ней от 2 до 6 N-мосфетов логического управления, паять их будет чуть сложнее, чем корпус ТО-220, но ты справишься!

вот фото какой-то матери из инета, кандидаты на рассмортрение с лупой выглядят так: (я красным обвел, там не все трехногое - транзисторы ;) лупа все же нужна)

azkobain
Offline
Зарегистрирован: 17.10.2017

Цоколевку запомнил уже, дня 4 назад она мне снилась даже) Да, первая проблема была в этом. С другой стороны, были протестированы IRLZ44N, у них открытие тоже на 1..2В - не потянули. Опять же, в обучаловках с Ютуба по ардуине и мосфету исток кидали на землю, сток - на нагрузку. Эти схемы не помогли, помогло подключение в качестве нижнего плеча. И наконец, почему 1 мосфет работал и не грелся, а два мосфета сожгли плату? Извините, если вопросы или мысли глупые, по основной специальности прогаю, электронику только сейчас поднимать начал

inspiritus
Offline
Зарегистрирован: 17.12.2012

Как именно разведена земля? Фото в студию.

azkobain
Offline
Зарегистрирован: 17.10.2017

С фото проблемы - сейчас на работке( Вербально - срезана линия бредборда, на ней земля ардуины, черный провод бп, минусы со стоков мосфетов

wdrakula
wdrakula аватар
Offline
Зарегистрирован: 15.03.2016

без специального  драйвера, так называемого бутстрап-драйвера,N-канальныймосфет включается исключительно так:

1. исток source - строго на земле.

2. в цепь затвора=gateставим резисторот 10 до 100 Ом,как ограничитель тока.

3. между гейт и сорс ставим "святой разряжающий резистор" в 10-20 КОм.

4. нагрузку ставим между + питания и стоком=drain. То есть транзистор коммутирует землю на нагрузку, а + всегда подключен.

================

Исключительно так и никак иначе! Поэтому и написал,что ты что-то где-то перепутал. Это включение и называется "нижнее плечо".

azkobain
Offline
Зарегистрирован: 17.10.2017

Такая каша теперь в голове) Буду проверять, но при  такой схеме мосфет адово грелся и не работал

evgta
Offline
Зарегистрирован: 02.09.2016

Вот так подключать. И не будет проблем, но это если ШИМ ненужен, если нужен то лучше полумостовой драйвер.

Транзистор vt1 практически любой npn биполярник

Если подключаются реле или моторы то ещё нужен супрессор и диод

https://yandex.ru/images/touch/search?source=tabbar&text=%D1%83%D0%BF%D1...

azkobain
Offline
Зарегистрирован: 17.10.2017

Так подключали, но без транзистора, т.к. 5В с ноги по спекам должно было хватать на открытие. Еще стягивающий резистор был подключен до нагрузки, а не после. Результат - мосфет грелся, в цепи ходило 0.8А, чего не хватало

evgta
Offline
Зарегистрирован: 02.09.2016

Да нехватает 5 вольт, от 10 до 20 надо
И резистор естественно к + подключать надо

azkobain
Offline
Зарегистрирован: 17.10.2017

Хорошо, тогда как определять напряжение для затвора? Сразу уточню, что пробовали также IRLZ44N, у которого Ugs(th) указан 1..2В, он также не работал от 5В

UPD. На рисунке 10к стягивает затвор и нагрузку, у нас он постоянно стягивал затвор и землю

UPD2.    http://cxem.net/arduino/arduino11.php и иже с ними подтягивают затвор к земле

evgta
Offline
Зарегистрирован: 02.09.2016

У этого указан 2-4 А один фиг на больших токах греется без 10 вольт на затворе,

А при прямом подключении к затвору мосфет подтягивающий( стягивающий) резистор ненужен, МК и так даст либо землю либо +5

inspiritus
Offline
Зарегистрирован: 17.12.2012

Ваш брэдборд выкиньте, только пайкой и только проводами с сечением не менее 0.2-0.5мм на силовые цепи Ваших токов. Бредбордовые пинчики вообще волосяные, контакт их в бредборде ужасающий, я видел землю поднятую на вольт. 

А еще бывало: меняешь чуть в программе, хренак и не работает вообще все, прыгаешь с бубном пол-часа , а оказывается, что в бредборде пинчик не контачит.

azkobain
Offline
Зарегистрирован: 17.10.2017

Ок, тогда взять за правило все мосфеты открывать 10В, забив на спеки? А транзистор подбирать как усилитель по напряжению в 2 раза?

inspiritus
Offline
Зарегистрирован: 17.12.2012

Купите драйвер мосфет и не парьтесь. Кстати мелкосхемки 8-пиновые на картинке с материнкой рядом с обведенными мосфетами это драйвера.

и ешшоо чуть про драйвера

azkobain
Offline
Зарегистрирован: 17.10.2017

Спасибо, посмотрим также в сторону драйверов

kost82
Offline
Зарегистрирован: 30.11.2015

Была у меня похожая проблема с раскаленными мосфетом. Изначально в схеме был один мосфет, работал исправно и не грелся даже без радиатора. Понадобилось добавить второй. Подключил его полностью аналогично первому и нагрузка была точно такая-же. По-быстрому накидал скетч для управления, подключил - мосфет перегрелся и сдох. При этом лампочка 12 Вольт, подключенная в качестве нагрузки, горела в полнакала. То есть налицо недооткрытый транзистор. При том, что ШИМ я не использовал. Транзистор я использую свой любимый "logic level" - L3705n, применял его в нескольких проектах без проблем.

Проверил схему на два раза, вроде все правильно. Стал проверять скетч и тут меня осенило: я забыл сконфигурировать пин ардуины, который подключен к затвору, как выход, то есть всего одна строчка в блоке setup решила все проблемы:

void setup() {
  pinMode(12, OUTPUT);
}

P.S. естественно 12 там для примера, у меня обычно там стоит константа, которой я в начале скетча присваиваю номер пина. У вас там должно быть свое значение, соответствующее схеме подключения.

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

evgta пишет:
Да нехватает 5 вольт, от 10 до 20 надо

В даташите кривая тока уже при Vgs =4.5в пересекает 10А, а при 5в "уходит в небо". Зачем 10в?

Если не верить даташитам - как тогда вообще выбирать компоненты...

 

Ставлю на то, что дело не в том, что 5в "мало", а в том что из-за ошибок в схеме, в монтаже или в скетче реально на транзисторе 5в не было

evgta
Offline
Зарегистрирован: 02.09.2016

Бывало несколько раз по даташитау красиво , а в реалии как всегда, а что тут маркировка перебитая или ещё что не знаю.

wdrakula
wdrakula аватар
Offline
Зарегистрирован: 15.03.2016

b707 пишет:

В даташите кривая тока уже при Vgs =4.5в пересекает 10А, а при 5в "уходит в небо". Зачем 10в?

Если не верить даташитам - как тогда вообще выбирать компоненты...

Уважаемый! Пересекает, но под каким углом? А угол (его тангенс) это и есть сопротивление открытого транзистора.

Он (на 5В) просто не до конца открыт и греется.

DetSimen
DetSimen аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.01.2017

azkobain, а лиарьное напряжение на затворе ослом матрели? 

azkobain
Offline
Зарегистрирован: 17.10.2017

DetSimen, извините, не понял Ваш вопрос. На затвор вроде 5 приходит, попытаемся промерить сегодня

DetSimen
DetSimen аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.01.2017

померите вы, максимум, среднеквадратичное. Осциллографом (ослом) нада размах матреть.  Прям на затворе, после резистора. 

azkobain
Offline
Зарегистрирован: 17.10.2017

Осцилографом, к сожалению, не обзавелись еще(

DetSimen
DetSimen аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.01.2017

Ну, вот вам и следующий пункт в вашем квесте.  Достать осла. 

azkobain
Offline
Зарегистрирован: 17.10.2017

 DetSimen, да блин, если б знал, что буду этим заниматься, в универе с лаборантом бы договорился за бутылку чего-нибудь)

evgta
Offline
Зарегистрирован: 02.09.2016

Для начала попробуйте без ардуины подавать на затвор через резистор 1К напряжение питания нагрузки и от массы проводом касаться затвора и отпускать ( не отключая резистор), если мосфет греться не будет, и схема нормально работает, то ставить биполярник и все будет ОК.

И да.как сказали надо паять, хоть на макетке, и не забывать что должна быть общая масса по питанию нагрузки и Дуины.

azkobain
Offline
Зарегистрирован: 17.10.2017

Спасибо, скорее всего сегодня этим и займемся. Вообще, спасибо большое всем, кто проявил участие в данной теме)

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

azkobain пишет:

т.к. 5В с ноги по спекам должно было хватать на открытие. 

Не должно. Вы перепутали. Какой именно параметр Вы смотрели? Скорее всего Вы смотрели напряжене при котором он НАЧИНАЕТ ПРИОТКРЫВАТЬСЯ.

wdrakula
wdrakula аватар
Offline
Зарегистрирован: 15.03.2016

azkobain пишет:

Осцилографом, к сожалению, не обзавелись еще(

токащас заметил....

любой начинающий электроннщик просто обязан потратить 1000 руб. на али  и купить DSO-138 в наборе.

Первый набор нужно брать с припаянными СМД. А остальное паять самому. Это - прекрасный опыт аккуратной пайки и незаменимый микроослик для таких случаев.

bizzon
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2016

Ну вы развели тему.... ТС сказал же, что первый раз всё получилось. Ну так и надо сделать всё как тогда. В точности. И не косячить.

Пусть фото трупа покажет. Может он массу к нагрузке через ардуину пустил. Нам же надо не допустить дальнейших смертей невинных ардуин:)

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

ЕвгенийП пишет:

Не должно. Вы перепутали. Какой именно параметр Вы смотрели? Скорее всего Вы смотрели напряжене при котором он НАЧИНАЕТ ПРИОТКРЫВАТЬСЯ.

посмотрите сами

 

Даташит страница 2, верхняя правая диаграмма

 

Bront
Offline
Зарегистрирован: 05.04.2016

irfz44 отлично тянет и большие нагрузки, но действительно, его сопротивление приемлемое от 10 вольт.

При примерно такой схеме включения, у меня коммутировалось нагрузка около 10 ампер (НОМИНАЛЫ РЕЗИСТОРОВ ПРИБЛИЗИТЕЛЬНЫЕ!!!!)

Bront
Offline
Зарегистрирован: 05.04.2016

Еще на затвор не помешает резистор. 

Местные гуру могут точнее посказать номиналы резисторов.

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Bront пишет:

Еще на затвор не помешает резистор. 

Зачем? Если ставить резистор в затвор, то не нужен R3, а если есть R3, то он и сам ограничит ток. Кстати, R3 или резистор в затворе - 300 ом вполне. Это ограничит ток 40mA, а PC817 позволяет 50.

nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

И что откроется? На затворе больше 2.55 вольт не будет. Максимальный ток в цепи затвора 12 / 4700 = 2.55 мА. Верхний резистор надо 300 Ом ставить. Нижний 10к. Вот тогда можно даже ШИМ без нагрева мосфета получить.

 

Bront
Offline
Зарегистрирован: 05.04.2016

ЕвгенийП В общем-то да, Вы правы.

А ТС подберите номинал резистора R2 так, что бы в точке подключения затвора полевого транзисторы было вольт 10-11, можно подстроечным резистором и контроллируя мультиметром, не подключая сам полевой транзистор. Естественно при подаче активного управляющего сигнала на pc817.

Bront
Offline
Зарегистрирован: 05.04.2016

nik182 пишет:

И что откроется? На затворе больше 2.55 вольт не будет. Максимальный ток в цепи затвора 12 / 4700 = 2.55 мА. Верхний резистор надо 300 Ом ставить. Нижний 10к. Вот тогда можно даже ШИМ без нагрева мосфета получить.

Номиналы резисторов я привел заведомо неверные :) Схема больше как структурная :)

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Bront пишет:

В общем-то да, Вы правы.

Так и Вы правы. На самом-то деле R3 надо выбросить нахрен, а ставить именно в затвор. Тогда не будет делителя и на затвор попадёт всё напряжение питания.

Bront
Offline
Зарегистрирован: 05.04.2016

ЕвгенийП пишет:

Bront пишет:

В общем-то да, Вы правы.

Так и Вы правы. На самом-то деле R3 надо выбросить нахрен, а ставить именно в затвор. Тогда не будет делителя и на затвор попадёт всё напряжение питания.

Точно :) В данном случае так логичнее :)

Я запамятовал, что у меня нагрузка питалась от 24 вольт :)

Тогда схема примет такой вид:

wdrakula
wdrakula аватар
Offline
Зарегистрирован: 15.03.2016

теперь осталось переставить R2 на другую сторону от R3 и схема приобретет классический вид ;). (на самом не существенно, но традиции ради!)

Bront
Offline
Зарегистрирован: 05.04.2016

wdrakula пишет:

теперь осталось переставить R2 на другую сторону от R3 и схема приобретет классический вид ;). (на самом не существенно, но традиции ради!)

Блин, точно :)

Вот

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Ну, вот, собсна и пришли к классике :)

evgta
Offline
Зарегистрирован: 02.09.2016

10K много 2-3К иначе на ШИМ плохо работать будет

Bront
Offline
Зарегистрирован: 05.04.2016

evgta пишет:

10K много 2-3К иначе на ШИМ плохо работать будет

Логично. Тогда получится чуть универсальнее и можно, например, диммировать светодиодную ленту

azkobain
Offline
Зарегистрирован: 17.10.2017

Еще раз спасибо за советы и комментарии. На данный момент доступа к плате и коду нет, в субботу сядем реализовывать варианты. Осциллограф заказал, возможны ли варианты пайки смд паяльником, а не феном?