Logic level MOSFET's

Övriga diskussioner relaterade till komponenter. Exempelvis radiorör, A/D, kontaktdon eller sensorer.
Användarvisningsbild
jesse
Inlägg: 9240
Blev medlem: 10 september 2007, 12:03:55
Ort: Alingsås

Logic level MOSFET's

Inlägg av jesse »

Det är märkligt, tycker jag, att man fortfarande har så dåliga data på många diskreta MOSFETar när det gäller hur låg gatespänning man kan använda.
Det finns kategorin "logic level" som innebär att de kan användas med Vgs = 4.5 volt. Man kan läsa Vgs treshold och Ron vid 4.5 volt i databladet.

Men det har ju nästan blivit standard idag att man kör med 3.3 volts system eller ännu lägre spänning, då tycker man att det ska komma nya MOSFETar som är väl definierade och marknadsförs för 3.3V Vgs. Men nej, man måste läsa varenda datablad för alla "logic level" man kan hitta och försöka välja ut den med lägst treshold.
Treshold betyder ju inte att man kan använda den vid den spänningen, det betyder ju bara att den börjar leda då. En MOSFET med 3.0 volt treshold är antagligen oduglig om man vill ha den som switch med 3.3 volt på gaten. Man bör ner i kanske 1 - 1.5 volt. Men man måste ändå dyka ner i databladens grafer för att försöka uppskatta om den är användbar eller inte.

jag tycker att tillverkarna skulle kunna skriva tydligt i sammanfattningen redan på första sidan om de går att driva på 3.3 volt, 2.7 volt eller 1.8 volt...
Är det nån som har nån lista på MOSFETar uppdelade efter accepterad gatespänning-nivå?

Bild
Bild
gkar
Inlägg: 1585
Blev medlem: 31 oktober 2011, 15:28:29
Ort: Linköping

Re: Logic level MOSFET's

Inlägg av gkar »

Jo, det är besvärligt.

Man får inte se dessa som generellt logikkompatibla, utan MOSFETar med låg Vgs...
Det som ställer till det för att få det generellt är ju att Vds, Ids och temperaturen är olika i de flesta tillämpningar.
Bygger man robust utomhuselektronik är det 165C temperaturspann.
Sedan är det ju halvledare, så det är stora toleranser man måste ta hänsyn till om det skall gå att reproducera...

Lösningen skulle vara att göra en enkel IC med MOSFET på utgången och schmitttriggeringång, om man skall köra den digitalt, allt i en 3-bent krets.
Användarvisningsbild
jesse
Inlägg: 9240
Blev medlem: 10 september 2007, 12:03:55
Ort: Alingsås

Re: Logic level MOSFET's

Inlägg av jesse »

Går man in på tillverkarnas hemsidor så får man lite mer information om vad man ska söka efter.

Infineon t.ex. kallar sina MOSFETar för NL, LL, SLL eller ULL beroende på vid vilken gate-source-spänning den bottnar.
Att tänka på då är också att Vgs inte får vara allt för hög...
mosfet_gate_ull_sll.gif
Tyvärr verkar varje tillverkare skapa sina egna uttryck och standarder .För Texas Instruments så är SLL = "Standard Linear and Logic devices" och har inte med gatespänningen att göra.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
hyperion
Inlägg: 1309
Blev medlem: 8 maj 2009, 21:19:20
Ort: Nynäshamn

Re: Logic level MOSFET's

Inlägg av hyperion »

Då du verkar ha bra koll på detta kanske du kan hjälpa mig med att tipsa om en (eller ett par olika) MOSFET till mitt enkla projekt?
Skulle behöva bygga en PWM LED kontroller som skall switcha 40V 1,7A constant current. Tänkte köra 5V till PIC:en men vill gärna ha möjlighet att köra 3,3V.
Har du några tips på lämplig MOSFET? Originalkontrollern switchar GND så om jag fattat detta rätt så sitter där en N-channel MOSFET då lasten är innan MOSFET:en? Det är kinasmäck jag har så jag vet inte vad det är för MOSFET som sitter där nu, annars hade jag ju bara kunnat skaffa ett par likadana.
Användarvisningsbild
jesse
Inlägg: 9240
Blev medlem: 10 september 2007, 12:03:55
Ort: Alingsås

Re: Logic level MOSFET's

Inlägg av jesse »

Jag har inte exakt någon som passar 40V, 1.7A, men jag skulle ha gjort så här:

gå in på DigiKey, leta upp Product Index > Discrete Semiconductor Products > FETs - Single eller FETs - Arrays
Filtrera sedan ut drain current (max) , alla mellan ca 3 - 10 ampere. Sedan alla över 55 volt DS (max). Sedan har du i filtret "FET Feature" en lista på gate-signal -nivåer. Plocka ut alla nivåer upp till 3.3 volt, så hittar du nog någon bra MOSFET beroende på vilken kapsel du vill ha etc.

Glöm inte att bocka för "in stock" när du söker, annars kommer tusentals mer eller mindre obskyra komponenter med som ändå inte går att få tag på någonstans.
Användarvisningsbild
hyperion
Inlägg: 1309
Blev medlem: 8 maj 2009, 21:19:20
Ort: Nynäshamn

Re: Logic level MOSFET's

Inlägg av hyperion »

Hittade 0 produkter :(

Eller jo kanske, kan detta vara något?
http://rohmfs.rohm.com/en/products/data ... 030n05.pdf
Användarvisningsbild
jesse
Inlägg: 9240
Blev medlem: 10 september 2007, 12:03:55
Ort: Alingsås

Re: Logic level MOSFET's

Inlägg av jesse »

(sorry, har inte varit så aktiv här det senaste)

OK kanske inte allra bästa sökkriterierna då :oops:
Men den du hittat verkar ju OK. 45 volt känns farligt nära de 40 volt du ska använda - en liten "spik" så förstörs transistorn i värsta fall. Så beroende på omständigheterna kanske den behöver skyddas på något vis. Det var därför jag förslog 55 volt , men de var visst svåra att hitta.
Jag har även använt vanliga "logic level" med 3.3 volt med perfekt resultat (då får man fler att välja mellan): Man får kolla diagrammen i databladet eller "Vgs threshold" som bör ligga på ca 1.7V eller lägre.
Användarvisningsbild
hyperion
Inlägg: 1309
Blev medlem: 8 maj 2009, 21:19:20
Ort: Nynäshamn

Re: Logic level MOSFET's

Inlägg av hyperion »

Kan ha sökt på fel sätt.

skulle denna fungera tro?
http://www.digikey.com/product-detail/e ... ND/3042599

ska driva en LED-panel som har ett constant current nätagg på 40V 3,7A och som med original-kontrollern drivs med någon Atmel uC.

Vill ju helst att mosfet:en ska gå så svalt som möjligt och där har jag dålig koll på hur jag ska veta ifall den kommer behöva kylfläns eller ej.
Borre
Inlägg: 4607
Blev medlem: 14 juni 2007, 15:43:50
Ort: Hälsingland

Re: Logic level MOSFET's

Inlägg av Borre »

Första felet jag tycker ni gör när ni letar efter mosfet som klarar låg gatespänning, 4.5V åtminstone, är att leta efter just logic-level-mosfet. Redan där sorterar ni bort hundratals mosfet som vid 4.5V gatespänning är snudd på helt öppen, just av den anledning att de så pass sällan benämns logic-level.

Leta istället efter mosfet med väldigt låg RDSon och gärna låg gatekapacitans (Qg), då kommer ni hitta väldigt många som är specificerad vid 4.5V och efter en koll i databladet också kommer hitta de med tillräckligt låg RDSon vid lägre gatespänningar.
Det är såklart mer jobb efter som man manuellt behöver kolla igenom databladen istället för att bara sortera efter logic-level, men ni kommer i gengäld hitta fler att välja bland.

Här ett snabbt exempel från tillverkaren IRF: Lång länk
Här hittar ni en massa mosfet med låg RDSon vid 4.5V och som klarar spänningar mellan 55-100V.
Sorterar man då på RDSon 4.5V och kolla första lämpliga, tex IRLB3036G så ser det ut som vid en, visserligen väldigt snabb, koll att den fungerar alldeles utmärkt vid gatespänning på 3.3V enligt sidan 3 Fig. 1 och 2.

Vgs(th) kan man väl visserligen kolla på så att max-värdet inte är nära eller högre den spänning man vill använda, då kan man direkt välja bort den mosfeten, men annars säger det inte så mycket eftersom den spänningen specificeras normalt vid 250µA.

Så som sagt, vid 4.5V gatespänning är det lätt att hitta lämpliga mosfet bara genom att kolla runt bland "vanliga" mosfet, vid lägre spänningar på ~3V blir det inte lika lätt.

Den du hittat skulle möjligen fungerar i avseende på gatespänningen men den har hög RDSon vilket medför höga förluster i den. 180mOhm vid 10Vgs (alltså ännu högre vid lägre än 4.5V) så kommer du få en effektutveckling på flera watt i mosfeten.
Användarvisningsbild
hyperion
Inlägg: 1309
Blev medlem: 8 maj 2009, 21:19:20
Ort: Nynäshamn

Re: Logic level MOSFET's

Inlägg av hyperion »

Tack Borre! Stort tack till och med!
Har börjat bli klokare på detta och lyckas redan bättre med sökningarna.
Tittade nu på t.ex. denna: http://www.digikey.com/product-detail/e ... ND/3603384

Den har 6,5mOhm Ron vid 10Vgs men då jag kommer köra 5V, hur vet jag då hur stor effektutvecklingen i mosfeten blir?
Trodde att det var Ids^2 * R = P. Alltså i mitt fall drar panelen 3,7A så 3,7^2 * 0,0065 = 0,089W
enligt databladet ändras Ron inte nämnvärt enligt grafen: On-Resistance vs. Drain Current and Gate Voltage

Om jag läser grafen: On-Resistance vs. Gate-Source Voltage rätt så är Ron mellan 7 och 11 mOhm i temperaturspannet 25-125 grader C

Så i värsta fall, Ron=12mOhm (tar lite höjd) så borde heat dissapation bli: 0,165W

Tänker jag rätt nu?
Borre
Inlägg: 4607
Blev medlem: 14 juni 2007, 15:43:50
Ort: Hälsingland

Re: Logic level MOSFET's

Inlägg av Borre »

Va bra. :)

Den ser ut att fungera bra vid 5V.

Effektutvecklingen blir som du räknat när mosfeten leder för fullt, det blir högre när man switchar den av och på, tex om du PWMar LED-panelen. Men det är så pass låg ström och en relativt lättdriven mosfet (inte så hög gatekapacitans) så gör du det bör det inte vara några problem om inte frekvensen är väldigt hög.

För att annars minska switchförlusterna behöver man driva gaten med högre ström, Atmel-processorn du ha lär ju inte driva den med mer än 20mA. Men som sagt, det ska inte behöva vara några problem.

Ta i lite till så har du ännu mer marginal, 20mOhm så har du närmare 300mW och det är inga större problem för TO-262 själv att kyla bort.
Användarvisningsbild
hyperion
Inlägg: 1309
Blev medlem: 8 maj 2009, 21:19:20
Ort: Nynäshamn

Re: Logic level MOSFET's

Inlägg av hyperion »

Strålande, då blir det till att beställa ett par sådana (eller liknande) mosfets!

Det har varit det enda som stoppat mig från att börja knåpa ihop dessa kontrollers.
Användarvisningsbild
hyperion
Inlägg: 1309
Blev medlem: 8 maj 2009, 21:19:20
Ort: Nynäshamn

Re: Logic level MOSFET's

Inlägg av hyperion »

Har lite bekymmer att tolka denna graf för denna Vishay MOSFET: SI4190ADY-T1-GE3
safe.JPG
Ska PWM:a 40VDC constant current 1,7A
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
bearing
Inlägg: 11675
Blev medlem: 2 mars 2006, 01:01:45
Ort: Ängelholm

Re: Logic level MOSFET's

Inlägg av bearing »

Det där är vad transistorn tål när den används halvöppen, d.v.s inte switchad som jag antar (hoppas) att du kommer använda den.
Användarvisningsbild
hyperion
Inlägg: 1309
Blev medlem: 8 maj 2009, 21:19:20
Ort: Nynäshamn

Re: Logic level MOSFET's

Inlägg av hyperion »

Ok så förstår jag rätt:
Så länge jag har Vgs GND eller över 3V och håller tiden som Vgs är mellan 0,01V och 2,8V (Ron specifieras endast för Vgs över 2,8V) under 10ms så är jag "safe"? (Id=1,7A Vds=40V Vgs 5V)
Skriv svar