Quindi deduco che hai già a disposizione una tensione -bassa impedenza- di 300V continui e...anche il MosFet da te citato.
Pero questi dati sono troppo pochi!
Intanto:
il mos lo vuoi usare come "interrutore"?
Se si il carico è messo tra + 300V e "drain"?
Che cosa è il carico?
Mi riferisco non solo a..corrente assorbita..ma puro resistivo o misto con componenti capacitive e/o induttive?
che tempi devono avere gli impulsi?
che fronte di salita?
che fronte di discesa?
hai già il segnale "pilota" e vuoi usare il Mos come ionterruttore di potenza/buffer o devi fare tutto da 0?
...per ora può bastare....

Ciao, 'cugino' !!!

Felice di conoscerti.

Puoi pilotare il gate a 12v con un 555, ma usa 2 bjt complementari in push-pull per aumentare la corrente. Io sto finendo il circuito che fa esattamente quello, ma l'input lo do via Pc - usando un'interfaccia per uP Pic invece del 555.

Se pazienti ancora un pochino troverai il circuito fatto e finito.

In effetti sapevo di aver scritto poco. Cerco di essere più esplicito. Devo pilotare una pompa per liquidi, che funziona a 220 V, in realtà tramite un diodo questa pompa utilizza solo le semionde positive, per spingere un pistoncino. Il mio obiettivo è pilotare questa pompa per ottenere un flusso costante variando la frequenza delle semionde. Allora ho pensato di raddrizzare la 220 Volt, con un ponte e un condensatore. Da questa tensione più o meno raddrizzata creare non più delle semionde (cosa alquanto difficile) ma degli impulsi con frequenza che può variare di circa 15 Hz rispetto alla frequenza normale di lavoro. La parte digitale di controllo l'ho già fatta con un micro che mi gestisce la generazione
di questi impulsi a frequenza variabile a seconda della portata della pompa che leggo tramite un misuratore digitale di portata.
Quindi per rispondere alle tue domande:
Il mos lo voglio usare come interruttore, il carico lo posso collegare dove voglio, va bene tra 300V e drain. Il carico è di tipo induttivo, i fronti di salita e discesa non sono un problema, anzi se sono dolci tanto meglio assomigliano di più ad una semionda di tipo sinusoidale. La parte di segnale "pilota" come detto in precedenza è già stata fatta, adesso ho una linea di un micro che si alza e si abbassa (0-5 V) con periodi di tempo variabili in funzione della portata misurata.
Spero di essere stato un po' più completo.
Grazie comunque per il tempo che mi avete già dedicato.

Saluti :

E' tutto molto semplice.

Puoi pilotare il mosfet direttamente con la linea digitale visto che solitamente la tensione di pinch-off e' di qualche volt.
Devi inoltre ricordarti di mettere un diodo in parallelo al carico induttivo (costituito dalla pompa) con il catodo del diodo rivolto verso il positivo dell'alimentazione pena distruzione del mosfet per sovratensioni. Attento a non mettere il diodo al rovescio altrimenti bruci il mosfet.

Per precauzione e' bene scegliere un mosfet con la corrente massima di drain pari a quella assorbita dalla pompa sebbene in regime impulsivo la corrente efficace sara' minore rispetto a quella nominale del carico in regime stazionario.

Se puoi cerca di sceglierti un mosfet avete la tensione di pinch-off piu' piccola possibile in modo tale da avere garantita la piena saturazione del mosfet altrimenti dovrai realizzare anche uno stadio traslatore di livelli.

Attento alle scosse ;-)

Maury

Edited by maurjzjo - 2/12/2005, 11:34

Ma questa 'normale' frequenza di lavoro, quanto è? 50Hz?

Perché se superi 1kHz NON puoi usare l'uscita digitale per pilotare direttamente il gate! La capacità di gate lo impedirebbe.


Inoltre, che motore usa la pompa? Sincrono o Asincrono?

Il Pinchoff di mosfet con Vds idonee ai tuoi 300V è intorno ai 10V, quindi sappiti regolare...

Non sono completamente d accordo. Il mos indicato (IRF840) è un EXFET IR (Iternational Rectifier) o equivalenti, che presenta una VGSth da 2 a 4Volt. Se capita quello "sfigato" a 4V, significa che alimentando a 5V il gate abbiamo solo 1V di pilotaggio effettivo. Sapendo che i Mos, a differenza dei transistor Bjt, sono dispositivi comandati in tensione, per "tirare" in Drain una certa corrente (avere una certa Rdson..) occorre in gate una certa tensione e questa dipende dal "gm" (+ o - l'equivalente dello Hfe..) che lega appunto Idrain/Vgate. Consiglio di studiarsi il datasheet..comunque SERVE IL DATO:
CHE CORRENTE DI DRAIN DEVE "TIRARE" (serve anche la massima...)??
Non ho considerato poi temperature, ecc....ma sopratutto che il gate assomiglia ad un condensatore (poi si...c'è anche l'effetto Miller..), quindi per pilotarlo..cioè caricarlo ad una certa tensione... in un certo tempo occorre una certa corrente. Vero che non è richiesta una commutazione veloce...ma altrettanto vero che una commutazione lenta puo "bruciare" il mosfet per termica dissipata (la transizione in zona attiva..cioè la durata della commutazione..è la fase dove il Mos dissipa...e a 200-300V basta poca corrente per fare dei watt..)

La carica di gate si calcola SEMPRE (comprendendo il Miller) con il grafico dove è definita "Qg" (una rampa che parte da zero, seguita da un tratto quasi orizzontale, seguita poi da una seconda rampa a pendenza lievemente minore: Fig 6 del link sottoriportato). Si tiene presente che bisogna superare la zona Miller (il tratto orizzontale) per avere la conduzione, cioè spostarsi sulla seconda rampa (NB il miller è appunto dato dal drin "che viene giù" e, tramite il "condensatore drain-gate" prima in parallelo al "condensatore gate source" [graficamente visibile dal fatto che è una rampa perfetta], visto che il drain era a tensione fissa..come se fosse il source...,dicevo..ora che si "sposta il drain" interferisce con la carica del "condensatore gate source", appiattendola. Finirà di farlo quando il drain "raggiunge" il source ..cioè il mos è tutto ON. Ora i 2 "condensatori" sono nuovamente in parallelo e la carica riprendera con una rampa, solo che la pendenza [cioè la capacità totale] sara lievemente diversa [sono condensatori...di "giunzione"!.. cioè c'è un certo effetto varicap...variano in funzione anche delle tensioniin gioco]). Qua si puo prendere il dato Qg, cioè la carica di gate che bisogna fornire (o togliere per interdirlo...) data quasi sempre in nanoCoulomb...e dato che
Q=I x t di qui si ricava la corrente equivalente "I" che bisognerebbe fornire con un ..generatore di corrente.. per commutare nel tempo "t" ...
okkio che la curva è "tipica" (probabilmente con VGSth 3V).

http://www.irf.com/product-info/datasheets...data/irf840.pdf

Ok invece x il diodo..direi che è il sistema più semplice..


Che cosa significa 1KHz???? A parte il fatto che io ho pilotato/piloto Mos ben oltre i 500KHz..e dove giravano/girano degli Ampere....Se per 1KHZ intendi un'onda quadra...con frequenza di base 1KHz...dai già una info incompleta. Non esistono forme d'onda.."reali" all'infuori delle sinusoidi. Tutte le altre forme d'onda sono ..."illusioni ottiche" (devo averlo già scritto sul forum tempo fa...) date dalla somma di varie sinusoidi a frequenze multiple.
Fare un circuito con banda passante 3Khz e farlo lavorare con una quadra di 1...significa non avere la quadra in uscita! Diciamo che per fare una quadra ad un Khz si deve far passare sinusoidi fino alla 9-10 armonica (metto pari e dispari perchè non conosco duty cicle ne traslazione rispetto lo zero..)..quindi pilotare .."quadro" un mos a 1 Khz significa pilotarlo almeno con 10Khz e in genere non ci sono problemi (vedere prima frase) se si progetta un driver adeguato (vedere Qg...)

Circa il driver poi si può usarne uno già fatto (tipo Telcom 4420 e fratelli) od usare dei bjt (suggerisco BCX68-BCX69 o BC868-BC869...eventualmente BCX17-BCX19)..valutando bene i componenti "intorno". Suggerisco l'uso di un clamp di protezione in gate (zener < 20 V..tipicamente 12..15.. e visto che non vorrei che l'induttanza di source "rompesse"..non esagerare con la tensione di zener; tieniti poco oltre l'alimentazione del driver) messo il + vicino possibile tra gate-source, specialmente in questo caso, visto il Miller e le tensioni di drain in gioco....
...

Edited by gattmes - 5/12/2005, 11:31

Si, la frequenza che io dico "normale" sono i 50 Hz di rete. Il motore in realtà non c'è ci sarà solo una bobina che quando è attraversata dalla semionda positiva tirerà su un pistoncino (immagino). Comunque di sicuro non c'è un motore in rotazione. Dove trovo la tensione di Pinchoff dei mosfet ?
Grazie.

Te la ho appena data io..e ti ho anche postato il link del "pdf".
Leggi su il mio post!

x GATTMES

Beh, si vede che sei un 'teorico' che di prove pratiche non è molto esperto...

1) Piacerebbe anche a me che il Mosfet dichiarati da 4v di VGSth fossero effettivamente 'ideali' e saturassero comunque sempre a 4v. Peccato che così non è. Quando hai VDS vicine al valore massimo, il VGSth si alza. E di parecchio. I datasheet più completi riportano anche la curva proprio in funzione di VDS.

2) Scusami ma parlando di switching, faccio fatica a pensare a forme d'onda diverse da una quadra...

3) Anch'io non ho problemi a pilotare a freq più alte, ma con driving fatti come si deve... Ad oltre 1khz la quadra comincia a diventare una curva tipica di 'carica-scarica', una specie di dente di sega con i denti incurvati verso destra. Maggiore è l'area di tale curva dove si discosta dalla quadra ideale, e maggiore è la potenza dissipata dal mosfet, che quindi schiatta perchè siamo ad alte tensioni, e bastano pochissimi ms di conduzione parziale per fotterlo.

Comunque mi sa che quello che vol fare Elettro25 sia tutt'altro.

x ELETTRO25
Parli di muovere un pistone con la semionda della 50Hz.... Mi sa che la durata non ti basterà mai. Oppure, non spererai mica di muoverlo 50 volte al secondo!?
Spiega meglio cosa vuoi fare, che troviamo la soluzione idonea.

x ElettroRik
come sottolinei anche tu i "pdf" danno tutti i dati, quindi anche la variazione in funzione di VDS (infatti se si va a vedere il grafico di Qg dopo il Miller ci sono diverse rampe: ad ognuna corrisponde una tensione di VDS appunto)

Non è poi il VGSth che si alza...th sta per "threshold" che vuol dire "soglia" per chi non mastica l'inglese, e come tale NON SI SPOSTA. Si sposta invece il valore della VGS (senza il "th") in quanto, per chi non lo sa (lo ho scritto prima ma sivvede che è sfuggito...) il mosfet è un dispositivo comandato in tensione, quindi superata la "VGSth" bisogna salire con una certa tensione che dipende (principalmente) dalla corrente che si vuole far passare nel canale (in drain).

Circa il pilotaggio dei mos perfetti non direi che serve parlarne in quanto è sola teoria e a me la teoria non piace molto.

In pratica come ho scritto nel post precedende si deve SEMPRE fare riferimento al grafico di Qg e bisogna SEMPRE spostarsi oltre la zona piatta (Miller) che nel caso del pdf precedente (mi sa che non è stato neanche vista..) è oltre i 6Volt (per QUESTO dicevo che 5V non bastano), considerando che il grafico è "tipico" (lo riscrivo: probabilmente associato a VGSth 3V).
Visto che molti si rifiutano di credere..non a quello che dico..ma ai cataloghi costruttori riporto la foto così non ci sono scuse.
Circa il discorso di vedere solo onde quadre io vedo solo sinusoidi perchè non mi fermo a quello che vedono i miei occhi!

Cmque il tutto voleva suffragare il fatto che con un PC ci sono problemi a pilotare ad 1Khz..onda quadra come dice ElettroRik, perchè in realtà - lo dico in altre parlole- bisogna pilotare la capacità equivalente di gate (un po altina...) e con tempi che corrispondo a frequenze ben oltre 10Khz...quindi serve un driver a queste frequenze OK?

Ricordo che ci sono centinaia di volt in gioco e la sola "pratica" non è consigliabile.

Edited by gattmes - 5/12/2005, 12:21

Attached Image

Allora, ricapitolo ! Devo pilotare una pompa per fluidi che funziona a 220 Volt. In realtà questa pompa ha in ingresso un diodo che gli taglia la semionda negativa. Percui soltanto con la positiva crea delle spinte tramite elettrocalamita che attira e rilascia un pistoncino che fa muovere una cameretta di gomma. La pompa è molto simile a quella che si usa negli acquari, ma molto più potente sia di portata che di pressioni di esercizio. A me interessa controllare la portata di questa pompa (che esiste ed ho acquistato). Ho pensato che partendo dalla 220 raddrizzata con ponte e rettificata con un condensatore, poi la possa "accendere" e "spegnere" con un pic variando la frequenza degli impulsi. Il mio problema è che non ho esperienza nel pilotare un mosfet usato come interruttore on-off.
Spero di essere stato esaustivo.
Grazie per le dritte che mi avete dato sinora.
Saluti

Così mi piaci....
l'avevi messa giù talmente complicata che non mi sono accorto che dicevi la stessa cosa!

Sì, in effetti parlavo della VGSsat necessaria a saturare il mosfet. Credevo mi contestassi il suggerimento di pilotare il gate con 10-12v dato giusto per andare sul tranquillo.

La quadra è quadra oppure è infinite sinusoidi, basta chiedere a Fourier... Ma sconsiglierei a chiunque di pilotare un Mosfet in switching con una... sinusoide.

Comunque sono daccordo: 300v non sono un giochino...

In ogni caso, se ti serve il pwm, in linea di massima, Elettro25:
dal Pic vai ad una coppia di BJT in push-pull che operino su un bus da 10-12v cc. e con quelli entri nel gate del mos.

Se invece (come sembra) devi tenere on l'uscita per un tempo significativamente costante (da diversi decimi di s in poi, con tempi di off almeno altrettanti) potresti usare anche direttamente l'uscita del Pic sul gate del mos, oppure , meglio, usa un darlington per mettere in gate una tensione un po' più alta dei 5v.

Edited by ElettroRik - 5/12/2005, 13:30

OK, GRAZIE A TUTTI, mi metto subito al lavoro, Vi faccio sapere i risultati.

Salutoni

Allora mi accodo a quanto detto..

Se non usi un driver indicato ma..

usa se puoi quelli che ti ho indicato. Sono transistor a bassa tensione (sui 25V tanto si deve lavorare a meno di 20 altrimenti sfondi il gate) a favore di un più alto guadagno (tipicamente hfe 300 e definito a bassa VCE) e discreta corrente: i primi gestiscono fino ad 1A di collettore, gli ultimi 0,5A. Con la coppia PNP-NPN fai il TOTEM POLE (il push pull indicato da ElettroRik) collegando assieme le due basi (che saranno l'ingresso del..."buffer") e assieme gli emittori (che saranno l'uscita) collega poi il collettore dello NPN al positivo dei 10-12V e il collettore dello PNP al negativo e anche quindi al source del MOS. Metti un bel ceramico tra i due collettori e metti il totem pole vicino al mos (il segnale di base può invece "viaggiare un po"..casomai metti una resistenza di richiusura locale verso massa/source). In uscita tra driver e mos metti una resistenza di un po di ohm.

Quanto segue invece lo suggerisco sia con il totempole che con il driver integrato: il pilotaggio capacitivo.
Viste le tensioni in gioco è meglio evitare che un quasto del mos si propaghi a tutto quanto sta dietro (pic compreso).
A tal fine: spezza il collegamento tra driver e mosfet.
Introduci una rete serie R-C (la R può essere quella di prima..) o meglio più R-C in parallelo (il C è attraversato da diversi picci di corrente), aggiustando i valori di conseguenza. Raddoppia lo zener di protezione da scegliere vicinissimo alla tensione di pilotaggio (es. 12V) uno va messo prima della rete, verso il driver (meglio usare un TVS o sopressore...) l'altro va messo dopo tra gate e source (un normale 400mW è + che ok). In parallelo a questo metti una resistenza di richiusura tipo 47-100 Kohm.
La tensione del condensatore deve essere di oltre 350V. Il valore deve essere tale da permettere il passaggio dell'impulso più largo tenendo conto della 47-100Kohm...
Esempio
se metti 47nF (totali... cosi se sono 3 reti parallelo sara 15nF) ottieni un Tau di circa (47nF x 100K) 4,7mS..diciamo che a spanne l'impulso non può durare + di 1/5 di Tau..cioè un millisecondo.
Cosa serve?
Se si schianta il mos e per qualche motivo l'isolante polisiliconico gate-canale fuma ti ritrovi il gate in corto con il canale...se ora, essendo tutto fuso, la corrente per termica fonde qualche bonding..è probabile che lo faccia verso il source..essendo il drain direttamente sulla padella metallica...quindi salta il collegamento di source e potresti trovarti i 300V in gate, quindi sul driver e di riflesso (sono giunzioni che si comportano come diodi....con certi pilotaggi a rovescio) sulle basi, pic, e quant'altro. Il condensatore ferma questa catena distruttiva. Per contro non è possibile tenere On secco il mos, ma ogni tanto va dato un impulso x resettare la carica. A tal fine sono importanti i valori dei due zener che DEVONO coincidere con la tensione di pilotaggio x creare la giusta larghezza di "corridoio" dove la pallina deve sbattere (tra VZ e la Vf in inversa).
Completa la protezione con un'altra resistenza serie sul collegamento di base di valore + alto (es 1K) ed eventualmente un ulteriore zener verso il traslatore di livello (che deve essere presente dal segnale di pilotaggio 5V per portarlo a 12..altrimenti dal totem pole escono 4,5V) e una piccola resistenza (pochi ohm) e zener verso l'alimentazione sui 12V del driver (o quello che sono) se questo è destinato ad alimentare altre cose.

Dimenticavo di ricordare che tale circuito non presenta isolamenti e pertanto, se non gia previsto sulla rettificazione del 300Vdc, la massa circuitale/source è connessa a rete....
E' ciomunque possibile pilotare in modo isolato ma il circuito è un po diverso.

Boh.Ma se la pompa lavora con correnti pulsanti di 110 Volt, perchè vuoi usare la 300 Volt per il Mosfet?Puoi utilizzare anche una 160Volts,basta rettificare la 220VA.C. con un diodo e metterci un elettrolitico.Il mosfet dissiperà molto meno,e le possibilità di guasto scendono vertiginosamente,rispetto a 300Volt.A proposito,sei sicuro che la pompa abbia un diodo in serie messo dalla fabbrica? O è un fusibile termico autoripristinante dall'aspetto strano?....sai,meglio essere sicuri....

Edited by OggettoVolanteIdentificato - 6/12/2005, 01:42

Raga non facciamo casino. Una sinusoide 220Vac significa che il picco è radice 2 volte il valore efficace quindi 310Vp circa. Se si rettifica a mezza semionda (escudendo/buttando via una delle due) vuol dire che il condensatore sara sempre caricato a 310 meno cadute varie (tipo Vf diodo ecc.)..solo che lo sara una semionda si e una no, cioè una sola volta per ciclo e quindi con frequenza coincidente a quella di rete (esempio 60Hz se rete a 60Hz)..contrariamente all'uso di un sistema a doppia semionda (tipo ponte di diodi o altri) dove viene ricaricato ogni mezza semionda, ovvero due volte per ciclo e quindi a frequenza doppia rispetto quella di rete (es 100Hz se rete a 50Hz).

Nel sistema a mezza semionda il condensatore dovrà "tenere" per un tempo doppio (il tempo che passa tra un'onda e l'altra è ovviamente doppio rispetto quello tra due..semionde!) quindi dovra essere dimensionato circa il doppio in capacità. Viceversa la caduta di tensione (ripple) a causa del carico nella fase "morta" sarà circa il doppio se si mantiene la stessa capacità. Considerando quest'ultimo fattore e giocando con una capacità inferiore si puo ottenere valor medi (nel senso che il picco e sempre quello e c'è un forte ripple...) inferiori...ma lo stesso si puo fare sia con rettificazione a semionda che ad onda intera...anzi con quest'ultima è poi eventualmente più facile (per quanto possa esserlo a poche decine/centinaia di Hertz...) filtrare...

Ricordo che in ogni caso se non si usa precedentemente un trasformatore di isolamento (da escudere assolutamente autotrasformatori) si è connessi in qualche modo dirrettamente alla rete con gli ovvi pericoli che la cosa comporta.
D'altra parte utilizzando un trasformatore è più logico usarne uno riduttore invece del semplice 1:1 (di isolamento), ottenendo nello stesso tempo l'isolamento necessario e la riduzione (o, eventualmente, elevazione...) alla tensione AC richiesta.

Splendido esempio di come si realizza un driver in switching!
Mi rimangio tutto quello che ho detto 3 post fa, dove ti ho 'frainteso'!
Vedo invece che sai il fatto tuo, anche nella pratica!

Solo aggiungerei, per semplicità:
se (e te lo consiglio) vuoi isolare la 300V dal resto, pilota le basi del totem-pole con un fotoaccoppiatore, e ricava l'alimentazione di 10-12V del totem-pole separatamente dalla parte 'logica', il che oltretutto evita di farti 'ubriacare' il Pic per gli spikes che ritornano dalla 300V.

Complimenti ancora, Gattmes!

Quasi-quasi ti girerei un mistero che mi è rimasto tuttora irrisolto....

Uff,Gattmes,è vero,si ha sempre una tensione a300 Volt pur usando un solo diodo.Ieri notte stavo dormendo.

Ciao a tutti
Il pilotaggio di un mosfet c' entra molto con il MEG, molto meno l'utilizzo con una pompa...Siete un po' O.T.

Salutoni
Furio57

Beh, in effetti ... però la pompa mi par di capire che sia solo lo scopo finale...

Tu lo dici, finchè si parla di come pilotare in switching tensioni e/o correnti significative, può interessare a molta gente, qui.

Ciao Gattmes,
mi sono cimentato in una cosa che non avevo mai provato a fare prima: simulare in SPICE il driving a Bjt.
Vuoi saperne una? Il totem-pole non funziona in simulazione!
Almeno con Protel99...

Questo è il circuito:


Che produce il seguente risultato:

Dove in pratica la Ic di Ql resta a zero! E quindi Vg non si sposta quasi...

Simulando invece la Cg separatamente, il circuito funziona...



Cos'è, il modello del mosfet, secondo te?

P.S. Posto qui questa roba perchè ritengo utile in generale lo schema del circuito per driving di mosfet switching generico su carichi 'pesanti'....

Ciao a tutti
Io sposterei il collegamentro tra i due diodi, dal gate del mosfet alla connessione fra gli emettitori e la resistenza, non piu' da 100 ohm, ma da 10 ohm.

Salutoni
Furio57

Grazie Furio, ma.... già fatto. Non cambia nulla, così come non cambia se 1>R>100 ohm.

Proprio è diverso il comportamento del gate...
Aggiungo: se NON alimento il Drain del mosfet staccando Vpwr, ALLORA funziona come la C simulata!

Ecco invece con carico Rl impostato (per assurdo) a 1500kohm:


Funziona per 100us e poi basta. Ho il voltastomaco, mi gira la testa..

N.B. Guarda la corrente di Gate su Rg1....

Edited by ElettroRik - 9/12/2005, 10:24

Buongiorno.
Ciao Elettrorick.
Si è un problema di modello.
Avrei un unico appunto, è sul pilotaggio dei due transistors. A mio avviso è più corretto avere un driving separato a garantire un dead time. Se proprio non è possibile ti suggerirei lo split delle resistenze di base dei complementari.
Ciao
Hike

Sì, hai ragione, anche se un dead time sui Bjt non sarebbe poi così indispensabile come se fosse un ponte di Mosfet... comunque in questo circuito di test manca parecchia roba....
Era giusto per simulare il pilotaggio con bjt...

Ho appena trovato una libreria aggiornata della IR per il Protel e..... MAGIA! ora funziona.

Sistemo un po' il circuito e poi lo posto con la simulazione.

Eccolo, l'ho pubblicato qui:

http://www.forumcommunity.net/?t=2323336

Edited by ElettroRik - 10/12/2005, 15:00