Har jag eldat min nMOSFET? Vad gjorde jag för fel?

[Magnus_K]

Hej!

Sitter och leker lite med power LEDs och har kopplat in en LM350 som CC vidare till 5st CREE LED:s. Dessa går i sin tur vidare till drainen på en nMOSFET som slutar vid source till 0V.
Först tänkte jag koppla in en 555:a eller PIC och blinka lite men jag tänkte, va fasen jag sätter en kabel på gaten och ger den 5V direkt från en spänningsdelare.

Sagt och gjort, lyser gör det något väldans men när jag väl hade lagt gaten direkt på railen en gång så verkar den aldrig vilja sluta leda. Även om gaten nu är ej inkopplad så lyser LED:arna så länge det ligger spänningen över D-S.

Vad gjorde jag för fel?

[Magnus_K]

Vänta! Det är väl Source:en som ska jordas på en n-kanals FET va?

EDIT: Det var inget. Jag hade ju både kopplat så och skrivit så. Frågan kvarstår...

[sodjan]

Gaten fungerar som en stor kondensator, du måste jorda
den för att ladda ur och "stänga" MOSFET'en.

Sen så bör du använda ett gatemotstånd på några 100 ohm
eller så för att begränsa strömmen.

[Klas-Kenny]

"Gaten fungerar som en stor kondensator"

Stor är väl lite att ta i.. Gate-kapacitansen brukar ju typiskt ligga i pF-området typ.

Men, faktum kvarstår att man inte kan lämna den flytande, den måste laddas ur. Precis som ingångar i de flesta digitala kretsar etc.

[Magnus_K]

Det krävs inte mer än så för att gör mig mycket glad!
Efter att skifta gaten mellan jord och railen* så fungerar det utmärkt! Det var som fasen, vad länge den "håller kvar". Måste varit många minuter mellan försöken...
Läser jag i databladet så ligger Gatekapacitansen på 15nF.

Jag provade att koppla in ett pull-down motstånd på 1k men utan framgång. Måste man aktivt driva dessa låga eller hur ska jag tänka här?

Det här blev en oväntat bra övning och lärdom!

EDIT: * och ett 100 Ohms motstånd

[Klas-Kenny]

Ptja, det är inte alls säkert att den någonsin släcks. Även om kapacitansen där precis som alla kondensatorer har en viss självurladdning/läckström, så kan det mycket väl upprätthållas av bara statisk uppladdning. Och pillar du på den kan det bli disco, lite beroende på MOSFET, men det kan hända.

Ska dock fungera bra med bara pull-down, och 1k borde räcka gott. Så där gissar jag att det bara blev någon felkoppling eller så.
Aktiv push-pull behövs generellt bara om vi kommer upp i ordentliga frekvenser och/eller strömmar där du behöver en väldigt snabb på- och avstängning av transistorn.

Enkel matte säger ju att gate'n ska vara helt urladdad på ~5τ=5*15n*1k=75µs i ditt fall.

[Magnus_K]

Det här är intressant.
Du har helt rätt i att den släcks direkt när jag ansluter pull-down:en, dock är problemet att jag inte får den att börja leda när den sitter där.
Kan det ha med impedans att göra? Jag matar gaten genom en 100 Ohms resistor från en spänningsdelare på 2 resp. 4k från railen, 1k som pull-down.

Är nog helt ute och seglar men vet ni hur detta kan komma sig?

[Klas-Kenny]

Matar du från en spänningsdelare så uppstår det ju problem där, kolla på hur kretsen plötsligt ser ut när du lägger till ett extra 1k motstånd till jord..

Du skulle kunna köra med tex 100k pull-down istället, lär nog fungera tillräckligt här och inte påverka spänningsdelaren så farligt.

[Magnus_K]

Ja dra mig baklänges. Det verkar som att jag kommer under Gate-thresholden.
Hade ett 300k liggandes o jädrar vad bra det fungerar. Ska ta en stund imorrn och räkna/mäta lite på allt detta men det har varit en väldigt bra övning!
Ni ska ha en STORT tack!

(Ni får ursäkta dom slarviga svaren men jag är så mitt i ett annat labb som jag precis fått att fungera så jag är lite virrig)

[JohnGalt]

Du har många trådar (och det är bra!), men i likhet med mig kanske lite dåligt minne ibland?
Detta avhandlades i din tråd http://elektronikforumet.com/forum/view ... =2&t=73254
Citerar dig: "MOSFET men ~100 Ohms resistor emellan. Skitbra att trycka på det här med en pull-down för att försäkra sig att den vekligen går låg."

[Magnus_K]

Jo jag måste erkänna att det blir lite korvstoppning ibland och en del slinker tyvärr ut.
Jag tror jag hade någorlunda koll på det där med 100 Ohm mellan gate och drivare om det skulle vara tex en µC, för att inte dra för mycket ström från utgången precis när gaten laddas upp.
Hade dock inte en tanke på det när jag skulle driva direkt från en rail.

Sen ser jag ju nu att du själv skrev att du brukar köra med 100k som pull-down vilket alldeles säkert går bra i min koppling också.

Jo, får be om ursäkt att det blir lite repetition men försöker så ofta jag kan att gå tillbaka i mina trådar och läsa om.
I just detta fallet var jag dock så säker på att jag hade misshandlat FET:en så illa så jag var mest nyfiken på om någon kunde sätta ett finger på vad jag gjort fel (därav ämnet).

[Borre]

Istället för pulldown efter strömbegränsningsmotståndet sätt det före, då får du ingen spänningsdelare och du slipper således spänningsfallet. Det fungerar utmärkt när strömbegränsningsmotståndet ändå är så pass lågt i förhållande till pulldown. Den enda nackdelen är att strömmen blir något högre när mosfeten är på eftersom belastningen utgörs av pulldown direkt och inte bägge motstånden, alltså i detta fall 1k istället för 1k + 100ohm, tämligen obetydlig ökning.

Strömbegränsningsmotstånd behövs egentligen bara för att inte överlasta det som driver mosfeten. Mosfeten själv har sällan något problem med att laddas upp och ur med flera ampere om det behövs. Använder själv mosfetdrivare som driver mostfeten med 4.5A i dc/dc sammanhang, men då handlar det om några tiotals kHz upp till flera hundra kHz switchfrekvens. Det gånger jag använder strömbegränsningsmotstånd är när jag har problem med ringningar på gaten eller vill begränsa switchtiden något, men då handlar det om några få ohm till 10-20ohm.

[MiaM]

Givetvis måste drivaren orka strömmen, därför kan väl strömbegränsningsmotståndet vara nödvändigt även om mosfet'en i sig tål mer.


P.S. det känns otroligt skönt att inte vara ensam om att fråga om samma sak en gång till efter att man glömt att man frågade första gången

[Magnus_K]

Enkel matte säger ju att gate'n ska vara helt urladdad på ~5τ=5*15n*1k=75µs i ditt fall.

Glömde och fråga om detta. Jag gillar att räkna men det har inte ingått så mycket sånt här i min utbildning. Vad är det för formel ovan?


@Borre: Ja där ser man. Det har jag inte tänkt på; att det blir en spänningsdelare med pull-down efter strömbegränsaren. Det är bra generella tips du kommer med. Tack!

@MiaM:

[Klas-Kenny]

τ (grekiska bokstaven tau) är en tidskonstant.

Denne bestäms alltså för en kondensator och ett motstånd enligt τ=RC, och kan tex. ses genom att man kör en puls igenom ett RC-filter (kan vara ett högpass, lågpass eller bara ses som enkel kondensatorupp/urladdning), och så kollar man när spänningen sjunkit/stigit 63%.

Sen så säger ytterligare lite matematik (och ses som en allmänt vedertagen tumregel) att efter 5*τ så har spänningen uppnått ungefär 99%, dvs. typ full upp/urladdning, det är en bra siffra att räkna med om man vill se när en kondensator laddats upp/ur till fullo.

Mer info kan du hitta på tex. Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/RC_time_constant