Spínání tranzistoru (malý proud)

michal001
Příspěvky: 13
Registrován: 19 pro 2018, 14:16

Spínání tranzistoru (malý proud)

Příspěvek od michal001 » 19 pro 2018, 20:51

Potřebuji spínat 12V procesorem (celé zařízení na baterky) . V nesepnutém stavu 1,75mA (včetně napájení řídícího procesoru) ale v sepnutém 12mA což je myslím hodně.

Jak navrhnout obvod s menší spotřebou?
Přemýšlel jsem nad výměnou tranzistorů za MOSFET/Y?
Nenadávejte prosím na to jak jsem k tomuhle došel (omezený čas i součástky).
IMG_20181219_194646.jpg

daton
Příspěvky: 577
Registrován: 16 bře 2013, 16:12

Re: Spínání tranzistoru (malý proud)

Příspěvek od daton » 20 pro 2018, 08:05

No tak především ta zenerka co tam máš potřebuje určitý proud aby mohla stabilizovat napětí a myslím že s tak velkým předřadným odporem ani řádně fungovat nemůže (je někde v koleni charakteristiky a to není správně). Ale to není to nač se ptáš. Já bych to viděl na výkonový tranzistor s vyšší betou možná nejlépe nějaký darlington. Tím by jsi mohl významně snížit pracovní spínací proud tvého zapojení což je hlavní důvod toho proudu.

michal001
Příspěvky: 13
Registrován: 19 pro 2018, 14:16

Re: Spínání tranzistoru (malý proud)

Příspěvek od michal001 » 20 pro 2018, 09:42

Souhlasím, zenerka se takhle nepoužívá, tady je to takový lepší odpor do děliče protože procesor zvládne 2-5V, teď ale přemýšlím nahradit jí https://www.tme.eu/cz/details/ap2210n-3 ... orporated/ což by mohlo vyjít lépe.

NPN darlington je skvělý nápad, mi nedošlo že by mohl být co hledám, ten bych mohl sepnout i 1uA. (děkuji)

Ještě nějaký nápad ohnedně třeba PNP kterým spínám konstantní 50mA a špičkových 1A ? (teď je na něm velký úbytek při sepnutém špičkovém proudu)

DavidO
Příspěvky: 956
Registrován: 01 kvě 2013, 21:27

Re: Spínání tranzistoru (malý proud)

Příspěvek od DavidO » 20 pro 2018, 13:05

Já bych na tam dal "digitální" NPN tranzistor, který by spínal P-MOSFET, k tomu jeden pull-up pro ten FET a diodu na ochranu při vypínání. V případě nouze pokud by nevadilo spínání dole, tak vzít rovnou jen N-MOSFET, který při 5V bude už dostatečně otevřený pro ten požadovaný proud. Akorát teda nevím, co to má spínat a jestli to má být na takové to domácí žvýkání anebo jestli to má dlouhodobě přežít v automotive, to by se tím pak bylo potřeba zabývat trochu důkladněji.

michal001
Příspěvky: 13
Registrován: 19 pro 2018, 14:16

Re: Spínání tranzistoru (malý proud)

Příspěvek od michal001 » 20 pro 2018, 14:23

Ano digitální tranzistor je skvělá věc, ta mi tu zapadá. Myslím že obecně než dávat diodu k FET je lepší použít s již zabudovanou, ja si dovolím říct že jí moc nepotřebuji protože mám kapacitní zátěž (měniče, procesory, další obvody).

N-MOS se mi moc nelíbí protože je už nahraně, abych ušetřil výkon nemám 5V ale 3V což se mi zdá málo a ve srovnání s DIG-NPN už nevidím moc výhodu.

Rád bych to vyrobil kvalitně (abych zjistil jak se to má správně udělat a samozřejmě protože mi to dělá radost), ale nenapadá mě nic co by se mohlo pokazit (asi ještě nemám takové zkušenosti).

použité:
https://www.tme.eu/cz/Document/86c457be ... 04-DTE.pdf
https://www.tme.eu/cz/Document/ba959cc3 ... 008PBK.pdf
https://www.tme.eu/cz/Document/06ce8548 ... UN2211.PDF
IMG_20181220_131427.jpg

Uživatelský avatar
jrt
Příspěvky: 1742
Registrován: 17 úno 2013, 17:13

Re: Spínání tranzistoru (malý proud)

Příspěvek od jrt » 20 pro 2018, 15:15

Zásadní, co jsme se zatím nedozvěděli je, jaký proud bude spínat ten PNP tranzistor. Z toho je třeba vyjít, podle toho navrhnout hodnotu jeho bázového rezistoru a pak spočítat i hodnotu bázového rezistoru tranzistoru NPN.

Literatura: http://robodoupe.cz/wp-content/uploads/ ... lopate.pdf
jrt
jederobot.cz, hobbyrobot.cz, profirobot.cz
edurobot.cz, robodoupe.cz

DavidO
Příspěvky: 956
Registrován: 01 kvě 2013, 21:27

Re: Spínání tranzistoru (malý proud)

Příspěvek od DavidO » 20 pro 2018, 15:31

michal001 píše:
20 pro 2018, 14:23
Myslím že obecně než dávat diodu k FET je lepší použít s již zabudovanou, ja si dovolím říct že jí moc nepotřebuji
To je jako říct, že moc nepotřebuji pojistky :)
Diody by tam vlastně mohly být dvě, jedna kolem FETu a druhá kolem celého napájeného zařízení které tam není namalované, tj. mezi out12V a in12V.

Ten N-FET jsem myslel místo toho celého spínání, tj. otevírání toho "silového" FETu přímo z MCU, ale to právě může nebýt napěťově úplně OK, to byla ta poznámka s dostatečným otevřením. Je to prasárna.

Bacha u tranzistorů na to, že v datasheetech maximální povolené hodnoty jsou už zakázaná zóna. Opravdu se nevyplatí být s nima na hraně, a už vůbec ne za ní. A za druhé pozor na to, že to jsou jednotlivé parametry, takže když tam je napsáno třeba 1A 20V tak to není 1A při 20 voltech, ale buď anebo. Je potřeba se podívat i na "total power dissipation". A peak current je obvykle jen krátkodobá špička v řádu mikrosekund.

daton
Příspěvky: 577
Registrován: 16 bře 2013, 16:12

Re: Spínání tranzistoru (malý proud)

Příspěvek od daton » 20 pro 2018, 20:33

Prosím tě Davide a kde se tohle praví???
takže když tam je napsáno třeba 1A 20V tak to není 1A při 20 voltech
Pokud se čtou katalogové údaje správně pak jsou to hodnoty obvykle vyplývající z grafů například zátěže z kterého se tyto hodnoty odvozují a tam je právě maximálně povolené napětí při určitém proudu a to dohromady dá maximální ztrátový výkon. Tedy proud od napětí nelze oddělit a také není důvod protože napětí bez proudu je jen špičkové napětí na polovodiči a může tam být i při jeho maximálním zatížení. Naopak proud bez napětí nedocílíš tak že vždy je třeba uvažovat to jako celek dle křivky maximálního zatížení.
Jinak fet je dobrá věc ale pokud je tam jen pulsní spínání pak fet i darlington je dobré řešení je ale fakt že darlington si nechá líbit horší zacházení.

michal001
Příspěvky: 13
Registrován: 19 pro 2018, 14:16

Re: Spínání tranzistoru (malý proud)

Příspěvek od michal001 » 21 pro 2018, 15:37

Proud co spínám je v průměru 50mA, špičkově až 800mA.
Chápu to tedy správně že v zapojení nevidíte nesrovnalosti?

Má někdo nápad jak lépe vyřešit napájecí napětí MCU? (nejprve jsem dal zenerku a stabilizoval velmi malým proudem, teď mám nakreslený speciální obvod ale obávám se že jsem něco zapomněl a bude to mát větší příkon než si myslím)

Ještě přemýšlím dát odporový dělič jako analog vstup do MCU pro měření napětí a tím umožnit odpojení na spodním limitu napětí baterie (podpětí).

DavidO
Příspěvky: 956
Registrován: 01 kvě 2013, 21:27

Re: Spínání tranzistoru (malý proud)

Příspěvek od DavidO » 21 pro 2018, 16:13

daton píše:
20 pro 2018, 20:33
Prosím tě Davide a kde se tohle praví???
Pokud se čtou katalogové údaje správně pak jsou to hodnoty obvykle vyplývající z grafů například zátěže z kterého se tyto hodnoty odvozují a tam je právě maximálně povolené napětí při určitém proudu a to dohromady dá maximální ztrátový výkon.
No právě. Já myslím, že sis vlastně odpověděl sám.
Tohle zapojení se mi od začátku zdálo jako zapojení pro trvalé zapnutí nebo vypnutí, nikoli pro pulzy, takže tranzistor bude použitý v DC oblasti. Nakonec to Michal i napsal - měniče, procesory, další obvody, takže mikrosekundové pulsy asi pro napájení dalších procesorů nedávají smysl.
Vezměme si ten NX3008PBK, co ve svém schematu použil Michal. V datasheetu z odkazu se píše v hlavičce "30 V, 230 mA P-channel Trench MOSFET". Fajn. Ale to neznamená, že při 30V tím smí trvale téct 230 mA, protože dále se píše "Ptot max 350 mW". Už to je myslím dost jasná zpráva. Dále je ještě Fig 3. "Safe operating area; junction to ambient; continuous and peak drain currents as a function of drain-source voltage" a z grafu je na první pohled vidět, že při 30V je maximální proud tak asi 15 mA a naopak že těch 230 mA je při tak asi 1.8V. Při 12 V jsme někde okolo 35 mA. A to pouze v případě, že se udržuje teplota okolí 25°C a pad má 1cm2 aby se to chladilo, při běžném pidipadu pro smd to tedy bude horší. Čára (4) vypoadá sice příznivěji, ale těch 25°C musí být udržovaných na pinu, a v tabulce 5 uváděná totální maximálka je sice uvedená 1140mW, ale to je taky při těch 25°C udržovaných na pinu, čili mezi řádky čtu, že to by se to muselo chladit jak prase.
Podle grafu se sice dá při 30V táhnout 0.4 A, ale jen při jednom jednomilisekundovém pulsu. To pro napájení měničů a procesorů jistě nepostačí :)

Odpovědět

Kdo je online

Uživatelé prohlížející si toto fórum: Žádní registrovaní uživatelé a 2 hosti