Pilotaggio Mosfet

[egy]

Salve a tutti. Sto cercando di pilotare un mosfet irf520, dandogli come tensione nel gate 4.5V. Stando al datasheet, la corrente che scorre nel mosfet è compresa tra 0 e 3 A. Il fatto è che la corrente che di partenza e di circa 500mA, continua indiscriminatamente a salire, fino a superare i 3 A. Ora mi chiedo, è possibile che la tensione applicata al gate non debba essere continua ma gli debba essere data con degli impulsi tipo PWM? Grazie a tutti.

[Stefano79]

Il MOSFet in questione è un MOSFet da 9A con Vgs(th) compresa tra 2 e 4 volt (in alcune condizioni particolari riportate dal datasheet).

La transconduttanza è dichiarata come valore minimo di 2.7 S e tipico di 4.1 S (il massimo non è nemmeno specificato).

Questi dati ti fanno subito capire che c'è molta variazione sui parametri del MOS.
Non puoi fare affidamento su di essi per calcolare la corrente che il transistor richiama su un carico generico.

Di solito è il carico che impone la corrente, non il MOS.
Non puoi pilotare con una tensione bassa il Gate sperando che essa limiti la corrente sul MOS indipendentemente dai parametri costruttivi, a meno di non usare un meccanismo retroazionato.

Se ad esempio usi come "interruttore" il MOS (con source a massa e drain al carico) con una resistenza di carico di 10Ohm e tensione di 5V la corrente sarà di 5A (se dai una tensione di gate sufficiente).
Se il carico è composto da una induttanza pura la corrente parte da zero e sale rapidamente in maniera rettilinea teoricamente all'infinito (ovviamente la resistenza parassita della bobina, il canale del MOS e l'alimentazione non ideale prima o poi limiteranno la corrente)

Il valore a cui tu fai riferimento immagino sia riferito alla figura del datasheet che riporta la corrente di drain in funzione della Vgs, ma essa è data in un caso particolare (vedi le specifiche di Vds, durata impulso etc etc...) ed è solitamente un valore tipico o minimo.
Non puoi sperare che pilotando ad una "tensione fissa" il Gate il MOS si comporti come generatore di corrente indipendentemente dal carico



Quindi sarebbe bene che tu spiegassi cosa devi fare con il IRF520, da lì cerchiamo di capirci qualcosa.

Ciao
Stefano

[egy]

Intanto ringrazio per l'esaustiva spiegazione. Il mosfet dovrei utilizzarlo come generatore di corrente per un caricabatterie, quindi pensavo che variando la tensione nel gate, mi sarebbe variata in modo preciso anche la corrente di carica delle batterie (da 0 a 2A), solo che appunto la corrente continua a salire in modo incontrollato. Come posso fare a questo punto a controllare la corrente che passa nel mosfet? Grazie.

[Stefano79]

Per agire da generatore di corrente comandato in tensione puoi lavorare così:

CurrentSink.jpg (21.89 KiB) Osservato 13918 volte

Attento però che il circuito funziona in maniera lienare, quindi la dissipazione di potenza sarà elevata se la corrente e la tensione ai capi del MOS sono elevate.

Ciao
Stefano

[egy]

Ma in questo caso il mosfet mi funziona solo come interruttore, giusto? Nel senso che quando la tensione generata dalla corrente I sulla resistenza R è maggiore della tensione Vref, allora il mosfet non conduce, mentre quando è minore conduce.

[egy]

Ad esempio, in un circuito come questo, mi è possibile regolare la corrente di carica a piacimento?



V1= tensione di alimentazione, V2= batteria da ricaricare, V3= tensione di riferimento
Il fatto di avere messo un transistor, al posto della resistenza, è perché alimentando il circuito a 13.8V, se devo caricare solo due batterie (3V), mi servirebbe una resistenza di shunt da molti watt. A questo punto però mi viene spontanea una domanda. Ma se il mosfet fa solo da interruttore aperto o chiso, che senso ha metterlo? Lo so che lo schema l'ho proposto io, ma vorrei delucidazioni in merito alla soluzione con e senza mosfet. Grazie a tutti.

[Stefano79]

Ma in questo caso il mosfet mi funziona solo come interruttore, giusto?

No, al contrario funziona come regolatore lineare, è per questo che ti dicevo che può scaldare molto.

[egy]

Non capisco come possa funzionare come regolatore proprio. Cioè, il mosfet non va in conduzione solo quando la tensione di riferimento è maggiore di quella che cade sulla resistenza di shunt? E poi, la soluzione che ho proposto con il transistor può funzionare, visto che sennò dovrei usare resistenze da tipo 40W?

[Stefano79]

Il circuito che ti ho indicato io funziona grazie all'anello di retroazione.
L'OP-AMP (modi comuni permettendo ovviamente) fa in modo di mantenere la tensione sulla resistenza di shunt a Vref.
La corrente è quindi fissata a Vref/Rshunt.

Il circuito è lineare, non switch mode.

Se il circuito funziona in maniera lineare il discorso della potenza da dissipare dipende da tensione di alimentazione e corrente, indipendentemente dal tipo di schema realizzato.


Potresti spiegare meglio la tua applcazione?

[egy]

Certamente, devo costruire un caricabatterie che mi carichi da 1 a 8 batterie AA, con una corrente massima di 2 A. Quindi, partendo da una tensione da 13.8 V, se devo caricare una batterie sola alla massima corrente, dovrei avere una resistenza da circa 24 W. Mi chiedevo quindi, data l'impossibilità di trovare una tale resistenza, se era possibile "simulare" la resistenza con un transistor.