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P-CHANNEL mosfet conduce sebbene interdetto

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] P-CHANNEL mosfet conduce sebbene interdetto

Messaggioda Foto UtentemPol » 5 giu 2020, 23:47

Salve, sono nuovo del forum, o meglio leggo tanto, ma scrivo poco perché spesso trovo le soluzioni ai miei problemi.
Ho realizzato un piccolo circuito alimentato da una LIPO 4,2v. Ho usato un NE555 (versione che lavora anche a 2,5v di Vin) e l'ho confiigurato in modo tale che alla pressione di un pulsante cambi l'uscita da LOW ad HIGH, o meglio da 0v a VCC.
Questo tensione andrà a pilotare un p-mos che alimenterà 3 regolatori ULDO 3,3v che servono a tutto il resto.
Siccome appena collego la batteria l'out dell'IC è a circa 0v e mette subito in conduzione il p-mosfet (AO4453) ho deciso di invertire la logica usando un BC847C, quindi ho messo in pullup il gate del p-mos e l'ho collegato al collettore del BC847C e tutto funziona... almeno in parte. Nel senso che il tensione sul gate cambia effettivamente da VCC (qualche millivolt in meno in realtà) a GND come voglio, ma quando il p-mos passa da conduzione a interdizione sul drain misuro col multimetro un tensione "flottante" tra i 2,2v e i 2,6v. Questi non sono sufficienti ad alimentare i regolatori e quindi, in ogni caso, il circuito a valle rimane spento (e questo a me va bene).
La mia domanda è questa. Se il p-mos è interdetto (gate = VCC) perché ho quelle misurazioni sul Drain?
Allego uno schizzo fatto a mano poiché non ho il PC a portata. Scusatemi.
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[2] Re: P-CHANNEL mosfet conduce sebbene interdetto

Messaggioda Foto Utentelucaking » 6 giu 2020, 8:44

Intanto mi sentivo buono e ho ridisegnato (spero correttamente) il tuo schema, con il quale sarebbe stato molto scomodo aiutarti.

Detto cio, aspettando l' aiuto dei piu esperti, intanto conferma se i collegamenti sono giusti, e poi indica che valori di R1, R2 e R3 hai usato.
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[3] Re: P-CHANNEL mosfet conduce sebbene interdetto

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 6 giu 2020, 9:25

Se quella tensione la misuri in assenza di carico (senza collegare nulla tra drain e 0V) e con il tester che normalmente ha un'impedenza di ingresso di 10Mohm, allora è normale rilevare un valore di tensione strano che non è nemmeno stabile: sono sufficienti correnti di perdita bassissime per generare tensioni di qualche volt ai capi del tester.

Se proverai a misurare con un carico qualsiasi collegato tra drain e 0V, anche se di decine di kohm, allora sicuramente leggerai 0V, così pure se collegherai i tuoi regolatori: il motivo per cui i tuoi regolatori non vanno in funzione non è perché quella tensione è insufficiente ma perché quando colleghi i regolatori quella tensione si porta a 0V.

Foto Utentelucaking, il diodo è disegnato al contrario, inoltre non serve metterlo per due motivi: internamente al mosfet c'è già un diodo, inoltre se il carico non è induttivo non serve a nulla.
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[4] Re: P-CHANNEL mosfet conduce sebbene interdetto

Messaggioda Foto UtentemPol » 6 giu 2020, 9:47

intanto grazie per aver schematizzato meglio il mio schizzo.
Si, è tutto giusto tranne che per il body diode del pmos che mi sembra al contrario. io ho il source a vcc e drain a monte del load, proprio come lo schema da te postato, ma ripeto, il body diode è al contrario.

Le resistenze sono:
R1 220k
R2 1M
R3 10k
Mi riservo di misurarle con il multimetro, ma da schematico sono questi i valori, penso che siano tutti corretti, tranne la R2 in pulldown che sarà penso una 560k/680k.
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[5] Re: P-CHANNEL mosfet conduce sebbene interdetto

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 6 giu 2020, 10:07

Metti R1=10k, R3=10k e togli R2
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[6] Re: P-CHANNEL mosfet conduce sebbene interdetto

Messaggioda Foto UtentemPol » 6 giu 2020, 10:42

Ciao BrunoValente, grazie per la risposta. le resistenze che ho messe le ho calcolate grazie a questo forum che sviscerò fino in fondo questo aspetto dei transistor, ovvero la resistenza appropriata per pilotare un transistor in saturazione. Sarà forse altina, misuro circa 0,6v su base quando l'NE555 mette in HIGH. Mi sembra perfetto e non spreco corrente inutilmente ed evito di far dissipare l'eccesso al transistor stesso.
Diversamente, se fosse sbagliato il mio ragionamento, mi potresti spiegare perché 10k su base Q1 e nessuna pulldown? suppongo che i tuoi consigli sono per il mio caso di specie e non in linea generale. Ho letto che le pulldown servono, ed è più "professionale" (termine per rendere l'idea, non che lo sia davvero) metterla. Grazie anticipatamente. Io sono un novellino in campo... Tanta passione, tanta voglia di imparare.
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[7] Re: P-CHANNEL mosfet conduce sebbene interdetto

Messaggioda Foto UtentemPol » 6 giu 2020, 10:48

BrunoValente ha scritto:Se proverai a misurare con un carico qualsiasi collegato tra drain e 0V, anche se di decine di kohm, allora sicuramente leggerai 0V, così pure se collegherai i tuoi regolatori: il motivo per cui i tuoi regolatori non vanno in funzione non è perché quella tensione è insufficiente ma perché quando colleghi i regolatori quella tensione si porta a 0v.

Scusa avevo saltato questa tua risposta.
Beh, è un circuito finito prodotto in fabbrica (SMD). il carico non posso fisicamente scollegarlo.
Io l'ho "progettato", ho fatto produrre i PCB, adesso ho saldato i componenti.
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[8] Re: P-CHANNEL mosfet conduce sebbene interdetto

Messaggioda Foto UtentemPol » 6 giu 2020, 13:13

Scusa se aggiungo prima che risponda qualcun altro, ma dato che è venuto fuori il discorso dei regolatori preciso che quando il pmos è interdetto (gate = VCC) i regolatori in ingresso non hanno i 0v come ci si aspetta, ma il tensione di cui sopra e stesso tensione sull'out degli dei regolatori stessi. Questo dovuto al fatto che tutta la tensione in ingresso sui regolatori viene messa in out fino a quando non si supera la soglia minima di dropout. Siccome gli uC a valle hanno un Bodlevel settato a 2,8v non si accendono, ecco perché sarebbe un "non" problema. Ma da un punto di vista tecnico si. Perché il mosfet interdetto su drain DEVE dare 0v. Grazie in anticipo a tutti.
Potrei riprogettare il tutto e semplificarmi la vita dato che i regolatori hanno un pin enable (di fatti messi in pullup, ma questo mi è venuto in testa solo adesso) e pilotare i suddetti enable direttamente con l'NE555.
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[9] Re: P-CHANNEL mosfet conduce sebbene interdetto

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 6 giu 2020, 14:07

mPol ha scritto: mi potresti spiegare perché 10k su base Q1 e nessuna pulldown?

Il resistore di pulldown serve per non lasciare la base "appesa", cioè non collegata ad un circuito chiuso verso il riferimento 0V ma questo capita quando il circuito che pilota il transistor è di questo tipo



Infatti, se manca il resistore di pulldown, quando il transistor a monte è interdetto, succede che la base del transistor a valle resta "appesa" , cioè non collegata a nulla e una eventuale corrente di rumore dovuta a un disturbo di origine elettromagnetica o altro potrebbe intrufolarsi nella base, che in quelle condizioni presenta alta impedenza, e portare in conduzione il transistor.

Non è il tuo caso perché il piedino 3 dell'NE555, da cui proviene il comando per il transistore a valle, fa capo ad un circuito interno all'integrato di tipo pusch-pull come questo



Dove uno dei due transistor conduce in ogni caso, quindi la base del transistor comandato non resta mai appesa.

Quando si vuole saturare un transistor il resistore collegato alla base in genere si dimensiona per far scorrere nella base una corrente di circa 1/10 di quella di collettore, ma quando la corrente di collettore è molto bassa come nel tuo caso, succede che questa regola ti porta a valori inutilmente alti per il resistore di base e, siccome le correnti in gioco sono molto basse, ci si può permettere tranquillamente il lusso di abbondare evitando di chiudere la base su resistori di valore troppo alto che non è mai una buona cosa, sempre per la questione dei disturbi che potrebbero dare noie.

Domanda: su che carico chiudi i regolatori? Se quella tensione la vedi con i regolatori a vuoto è normale e il motivo è sempre lo stesso, prova a mettere un resistore di 10-20k in parallelo all'ingresso dei regolatori.
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[10] Re: P-CHANNEL mosfet conduce sebbene interdetto

Messaggioda Foto Utentelucaking » 6 giu 2020, 14:12

BrunoValente ha scritto:Foto Utentelucaking, il diodo è disegnato al contrario, inoltre non serve metterlo per due motivi: internamente al mosfet c'è già un diodo, inoltre se il carico non è induttivo non serve a nulla.

L'' ho disegnato solo perché l' OP lo aveva messo nel suo schizzo, ma credo che anche lui si referisse a quello interno al mosfet.
Eh si, disegnato così è al contrario, ma se non facessi qualche belinata sarei neanche io... :oops:
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