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Dimensionamento Mosfet

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Dimensionamento Mosfet

Messaggioda Foto UtenteLops88 » 6 mar 2023, 13:56

Salve a tutti,
Vorrei pilotare in PWM una pompa che funziona a 12V 3A.
Avevo pensato di utilizzare un dirver per il gate a 12V con un partitore in uscita da 100Ohm e 10kOhm a ground.
Il mosfet che ho scelto e il seguente IRLR2705TRPBF.
Non riesco a capire come calcolare il la Vds conoscendo il carico e il mosfet per vedere se riesco a pilorarlo correttamente. Il carico è in configurazione low side.
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[2] Re: Dimensionamento Mosfet

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 6 mar 2023, 14:27

Lops88 ha scritto:.. Il carico è in configurazione low side.


Quindi il carico lo colleghi tra source e 0V?
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[3] Re: Dimensionamento Mosfet

Messaggioda Foto Utenteg.schgor » 6 mar 2023, 15:17

puoi simularlo con MicroCap
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[4] Re: Dimensionamento Mosfet

Messaggioda Foto UtenteLops88 » 6 mar 2023, 15:36

BrunoValente ha scritto:Quindi il carico lo colleghi tra source e 0V?


No lo collego tra 12V e drain e source a ground
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[5] Re: Dimensionamento Mosfet

Messaggioda Foto UtenteEtemenanki » 6 mar 2023, 16:56

Quindi il solito collegamento common source, non ti servono particolari calcoli dato che piloti un carico in PWM (quindi il mosfet sara' usato come interruttore), ma ti serve tenere in considerazione altri parametri, per realizzare qualcosa di decente (cioe' che funzioni come vuoi tu, e che duri anche ;-) )

Come mosfet, quello dovrebbe andare bene, dal datasheet risultano 28A di corrente massima e circa 40 milliohm di RdsON, che a 3A di causerebbero una caduta sul mosfet di circa 120mV, e farebbero dissipare al mosfet circa 0.36W (essendo SMD, una bella area di rame sopra e sotto unita da un po di vias dovrebbe bastare come dissipazione), se usi un chip apposito come gate driver i valori di resistenza li trovi nei datasheet, secondo il tipo che usi, e la corrente di pilotaggio del driver dipendera' dalla frequenza a cui vuoi pilotarlo in PWM.

Comunque, pilotandolo con un gate driver a 12V non sei legato ai logic-level, quindi puoi trovare anche qualcosa di meglio, pur senza esagerare, ad esempio, PJU35N06A

Aggiungi solo un robusto diodo in parallelo al motore della pompa (catodo al positivo, almeno 5A), non fidarti solo dei diodi interni di protezione del mosfet (fanno il loro sporco lavoro, e lo fanno anche bene, ma e' sempre meglio abbondare in fatto di protezioni), ed inoltre se dovessi fare io una cosa simile, aggiungerei in serie alla pompa anche un polyswitch (fusibile autoripristinante) da 5 o 6 A di soglia, giusto per abbondare con la paranoia (nel caso la pompa si bloccasse o intasasse diventando dura l'assorbimento potrebbe crescere ben oltre i 3A, il polyswitch farebbe da ulteriore sicurezza)
"Sopravvivere" e' attualmente l'unico lusso che la maggior parte dei Cittadini italiani,
sia pure a costo di enormi sacrifici, riesce ancora a permettersi.
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[6] Re: Dimensionamento Mosfet

Messaggioda Foto Utenteginfizz » 6 mar 2023, 18:27

Lops88 ha scritto:Salve a tutti,
Vorrei pilotare in PWM una pompa che funziona a 12V 3A.
Avevo pensato di utilizzare un dirver per il gate a 12V con un partitore in uscita da 100Ohm e 10kOhm a ground.
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AAAAAAA : vendesi cinque Mosfet IRFP260N (50 A nominali) ma con qualche problemino non invalidante per questa applicazione :mrgreen: :mrgreen: (vedasi viewtopic.php?f=1&t=88197)
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[7] Re: Dimensionamento Mosfet

Messaggioda Foto UtenteLops88 » 6 mar 2023, 19:42

Etemenanki ha scritto:Quindi il solito (...)



Grazie mille, si si ho gia trovato un gate driver, e visto sul datasheet che resistenze usare.
Mi premeva sapere come vedere in che zona lavorasse il mosfet se lineare o in saturazione per capire meglio come arrivarci con i calcoli. il progetto è solo per uno scopo didattico personale.
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[8] Re: Dimensionamento Mosfet

Messaggioda Foto Utenteginfizz » 6 mar 2023, 21:55

Etemenanki ha scritto:Aggiungi solo un robusto diodo in parallelo al motore della pompa (catodo al positivo, almeno 5A), non fidarti solo dei diodi interni di protezione del mosfet (fanno il loro sporco lavoro, e lo fanno anche bene, ma e' sempre meglio abbondare in fatto di protezioni), ed inoltre se dovessi fare io una cosa simile, aggiungerei in serie alla pompa anche un polyswitch (fusibile autoripristinante) da 5 o 6 A di soglia, giusto per abbondare con la paranoia (nel caso la pompa si bloccasse o intasasse diventando dura l'assorbimento potrebbe crescere ben oltre i 3A, il polyswitch farebbe da ulteriore sicurezza)


Dal basso della mia ignoranza io ho sempre ipotizzato che il diodo interno dovrebbe proteggere il mosfet dai picchi di extratensione negativa, ma i picchi di extratensione positiva si possono bloccare solo con il diodo in antiparallelo al carico. Se ho scritto fesserie accetto anche pernacchie. :ok:
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[9] Re: Dimensionamento Mosfet

Messaggioda Foto UtenteEtemenanki » 6 mar 2023, 22:13

Lops88 ha scritto:... in che zona lavorasse il mosfet ...


Essendo un funzionamento PWM, solo ON ed OFF, saturazione completa quando ON per avere il minimo di RdsON e dissipare il minimo di calore possibile ;-)
"Sopravvivere" e' attualmente l'unico lusso che la maggior parte dei Cittadini italiani,
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[10] Re: Dimensionamento Mosfet

Messaggioda Foto UtenteLops88 » 8 mar 2023, 20:52

Ho provato a far funzionare la pompa con il mosfet idicato prima con una V di gate intorno ai 7 volt.
La pompa entra in funzione sono con un dutycycle intorno ai 200 a bassa velocità a vuoto.(8 bit di risoluzione).
Ho provato varie frequenze dai 5Khz ai 40Khz ma il risultato non cambia. Il mosfet si infiamma se le il duty cycle rimane sotto i 200.
Da cosa puo dipendere? Ho provato diverse pompe a 12V. ed una peristalitica. il risultato non cambia.
Con la pompa da 12V 3A il consumo sull'alimentatore da banco risula intorno ai 0.7A.
Uso la stessa 12V per azionare il gate tramite un gate driver.
Da cosa puo dipendere. La pompa penso abbia un motore dc a spazzole.
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