Pilotaggio anodi di un multiplexing con Mosfet.

[TardoFreak]

Un saluto a tutti i partecipanti.
Realizzando un circuito che pilota LED tramite multiplexing mi sono imbattuto nel problema del "fantasma" dovuto al fatto che non riuscivo a far spegnere bene il driver degli anodi delle colonne. Il problema l' ho risolto prima da software (introducendo un ritardo) e poi ricalcolando i componenti dei driver degli anodi, driver che ho realizzato utilizzando transistor bipolari.
Non contento mi sono oggi esercitato nel cercare di trovare una soluzione alternativa utilizzando dei mosfet. In pratica ho il segnale che proviene dal micro che va da 0 a 3,3V e devo pilotare gli anodi collegati a 5V.
Ora, visto che non è mia abitudine utilizzare i mosfet chiedo il vostro parere su questo circuito e sul ragionamento che ho fatto per disegnarlo.

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Parto da Q2, un IRLM6402.
La corrente massima impulsiva che deve potermi erogare è di 2880 mA e quindi rimango dentro le specifiche con Ta=70° perché il multiplexing avviene con rapporto di 1:6. Se prendessi come temperatura 25° ci starei dentro anche con corrente continua e non pulsante.
Verifico quindi la dissipazione di potenza impulsiva (RDSon = 0,065 con Vgs = -4,5V) che vale 0,34W e quindi inferiore a quella massima ammessa a 70° che vale 0,8 W.
Il problema è spegnere il mosfet con un tempo non superiore ad 1 us. Dal datasheet, nel caso peggiore, mi trovo con una capacità d' ingresso di 633 pF. Per avere una costante di tempo di 1 us dovrei collegare una resistenza a 1579. Con una resistenza da 1K quindi dovrei essere al sicuro e garantirmi lo spegnimento entro 1us.
Q1 è un BSN20 e secondo il datasheet con una corrente di 10mA ed una tensione VGS di 2,5V la RDSon vale al massimo 30. Quando è saturato la corrente di drain vale 5mA e quindi cadrebbero fra drain e source 0,15V.
La capacità d' ingresso vale al massimo 15 pF che, con una resistenza da 10K da una costante di tempo di 150 ns. quindi dovrebbe essere sufficiente a spegnerlo anche nel caso in cui l' uscita del micro fosse debole.

Spero di non aver preso lucciole per lanterne.

[Beppe82]

direi che purtroppo hai sottovaslutato il problema, sopratutto perché ti sei concentrato sulle caratteristiche dinamiche (le capacità di gate che hai usato) piuttosto che la quantità di carica che è quella che ti da fastidio

inoltre è presente anche la capacità (carica) del diodo integrale del primo stadio

consiglio http://www.irf.com/technical-info/appnotes/mosfet.pdf

[TardoFreak]

Grazie per il link al documento.
Quindi, invece di considerare la capacità d' ingresso dovrei considerare le due cariche di gate Cgd e Ggs per il calcolo dei tempi.

[carloc]

...vorrei solo dire che non credo sia proprio vero in generale che "the faster the better"....

considera che più sono ripide le transizioni -specialmente di correnti di una certa entità- più sono possibili problemi di EMC...

credo che sia meglio -come hai già fatto- introdurre un intervallo di guardia "tutto off" tra il pilotaggio delle varie colonne e mantenere le transizioni più "dolci"

[TardoFreak]

Quel che dici è vero ma qui si tratta di riuscire a spegnere la colonna.

[carloc]

il fatto che un fronte sia in salita o in discesa non è influente... più è ripido più ci sono armoniche di ordine elevato...

comunque se lo vuoi veloce ci vuole un driver push-pull in grado di "pompare" le cariche nel gate velocemente dentro e fuori, ad esempio qualcosa del genere TC4426-7 che puoi alimentare a 5V (anche fino a 12V) ma ha che soglie logiche di ingresso compatibili con un uP a 3.3V e pilota il gate fino ad 1A

Edit: intendo al posto del primo MOS