MOSFET di potenza pilotato da ne555

[Matteo1991]

l'alimentatore può fornire 2A (dato di targa). Il motore è anonimo, (si tratta di una piccola pompa) le correnti dovrei misurarle.

[davidde]

Beh un'occhiata all'assorbimento non guasterebbe.

Fossi in te la prima cosa che proverei a fare è collegare il gate come avevi fatto all'inizio (tramite resistenza in serie) ma con una tensione di alimentazione maggiore, partirei da 12V.
Come valore di resistenza starei più basso, non superiore ai 100ohm.
Se poi hai modo di fare una foto al circuito si potrebbe provare a darti qualche consiglio sui cablaggi, anche se 10kHz non sono tantissimi spesso è il layout che frega.

[Matteo1991]

Il circuito è il seguente (mosfet e carico staccati):

555.png (169.9 KiB) Osservato 6109 volte

che alimentato a 4.5V da questo:

4_5v-555.png (9.5 KiB) Osservato 6109 volte

mentre aumentando la tensione di alimentazione (9v) da questo risultato:

ne555_9v.png (10.07 KiB) Osservato 6109 volte

CONTINUA (non posso inserire altri allegati)

[Matteo1991]

Attaccando il carico (mosfet con tanto di motorino):

motor.png (168.05 KiB) Osservato 6108 volte

attaccando direttamente il gate del mosfet all'uscita dell'ic (alimentazione a 9V) si ha:

ne555_9v_noR.png (10.53 KiB) Osservato 6108 volte

come si nota, oltre che vari disturbi, varia anche la frequenza. Ho dovuto anche utilizzare la funzione stop perché non riuscivo ad aggangiare il trigger:il segnale ballava notevolmente!
Mettendo una resistenza da 330ohm tra gate e uscita si ha:

9v_r.png (10.25 KiB) Osservato 6108 volte

mettendo una resistenza più bassa intorno ai 150ohm (un'altra da 330 in parallelo , non dispondo di altro ) lo "smusso" del segnale è minore.
il mosfet si scalda anche di meno.... dunque credo che abbiamo risolto il problema, anche se non capisco perché il segnale sia così distorto.... l'alimentazione non dovrebbe sedersi, domani provo a misurare la tensione ai capi dell'ne555 (vicino ai pin) vediamo se è quello il problema.....

[davidde]

Due consigli:

1- la frequenza si sposta perché l'alimentazione ha un ripple elevato. I cavi che arrivano dall'alimentatore sono lunghi e probabilmente il condensatore da 100µF non è ne sufficientemente capiente ne sufficientemente veloce per mantenere l'alimentazione stabile nel momento in cui il MOS va in conduzione. Questo fa variare le soglie interne del 555 e la conseguenza è la variazione di frequenza in uscita.
In questi circuiti, quando all'oscilloscopio non riesci ad agganciare il segnale, devi lavorare sull'alimentazione filtrandola in modo opportuno. Un metodo pratico è quello di collegare la pinza dell'oscilloscopio sullo 0V della breadboard, la sonda sul positivo e selezionare come ingresso per il segale quello in AC. A circuito completamente montato e alimentato si va poi ad amplificare la tensione fino a quando non si riesca ad apprezzare chiaramente il valore del ripple. Fatto ciò si provano alcuni condensatori di capacità e tipologia differente cercando di ridurre al minimo l'escursione della tensione (che idealmente dovrebbe essere nulla) durante lo switch del mosfet.
Se hai la scheda madre o l'alimentatore di un PC rotti per il recupero dei componenti parti dai condensatori che trovi lì sopra, solitamente sono dei "low esr" (in pratica componenti adatti ai circuiti switching) e sul corpo dovrebbe esserci scritto. Se alimenti a 9V partirei con un elettrolitico da 1000µF;16V per poi aggiustare il tiro una volta visti i risultati.

2- anche se non sei su frequenze elevate è sempre meglio stare compatti con la disposizione dei componenti, quel mosfet a 3-4cm dal 555 che lo pilota non è bello. Dovresti avvicinarlo il più possibile in modo da limitare al massimo gli elementi parassiti che introduci con il montaggio. In realtà credo che in questo caso non otterresti grandi miglioramenti ma è comunque un aspetto da tener sempre presente quando si passa dalla teoria alla pratica.

mettendo una resistenza più bassa intorno ai 150ohm (un'altra da 330 in parallelo , non dispondo di altro ) lo "smusso" del segnale è minore.
il mosfet si scalda anche di meno.... dunque credo che abbiamo risolto il problema, anche se non capisco perché il segnale sia così distorto....

Il segnale è così distorto perché ti mostra l'andamento tipico di una curava RC è del tutto normale. Quando attraverso una resistenza carichi un condensatore quella è la forma d'onda della tensione ai capi del condensatore. Il tutto fa parte delle nozioni di base dell'elettrotecnica, se cerchi in rete o su qualsiasi libro delle superiori troverai migliaia di spiegazioni.
Quando ci ragioni tieni conto che il gate di un mosfet è in pratica paragonabile ad un condensatore collegato tra gate e source.

[stefanodelfiore]

Come ti hanno detto l'andamento della tensione tra gate e source di un mosfet, non presenta fronti ripidi ma ha un suo andamento particolare legato al comportamento del mosfet stesso.
Se leggi questa nota applicativa della IR http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-1084.pdf
ti puoi rendere conto di questo.
Quando comandi in accensione un mosfet la tensione tra gate e source sale per un certo tempo, poi rimane piatta per un altro tempo per poi salire di nuovo fino al valore finale. Il resistore in serie al gate influenza questi tempi ed evita oscillazioni sul gate, come pure influenza questi tempi la capacità di erogare corrente da parte del circuito di comando, nel tuo caso lo stadio di uscita del NE555. Ricordati che per "accendere" bene un mosfet devi nella fase iniziale fornire corrente e spesso anche tanta.

Stefano

[Matteo1991]

Se leggi questa nota applicativa della IR http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-1084.pdf

Grazie del consiglio e dell'interessante manuale.

1- la frequenza si sposta perché l'alimentazione ha un ripple elevato [...] Se alimenti a 9V partirei con un elettrolitico da 1000µF;16V per poi aggiustare il tiro una volta visti i risultat [...].

Il segnale è così distorto perché ti mostra l'andamento tipico di una curava RC è del tutto normale. Quando attraverso una resistenza carichi un condensatore quella è la forma d'onda della tensione ai capi del condensatore. Il tutto fa parte delle nozioni di base dell'elettrotecnica, se cerchi in rete o su qualsiasi libro delle superiori troverai migliaia di spiegazioni.
Quando ci ragioni tieni conto che il gate di un mosfet è in pratica paragonabile ad un condensatore collegato tra gate e source.

In pratica, se ho ben capito, mettende una resistenza tra gate e uscita dell'ne55 più piccola diminuisce la costante di tempo, il transiente si estingue prima e il segnale ha uno "smusso" (curva di scarica/carica dell' rc) più piccolo... con un centinaio di ohm il problema è meno accentuato in effetti.

Misurato il ripple dell'alimentazione nei pressi dell'ic,si nota che l'alimentazione non vuole stare ferma. tende a sedersi nel momenti in cui commuta il mosfet (alimentazione a 9v):

ripple.png (10.25 KiB) Osservato 6065 volte

Aggiungendo un condensatore da 1000uF 35V tende molto più ferma, ora mi procuro alcuni condensatori low esr e vediamo che succede.

Mi sono procurato delle vecchie nixie, dovrei progettare un'alimentatore switching.... penso che partirò da questa base ;) (e scriverò un articolo)

grazie a tutti per l'aiuto concessomi