Помогите с электрической схемой

Величина нагрузки?

Эта схема не заработает. Биполярный транзистор должен быть n-p-n. Тогда схема Б. Но не в этом дело. Полевой транзистор имеет большое входное сопротивление, поэтому ним можно управлять напрямую с выхода микросхемы, подтянув выход к 5V резистором, если 5V хватит для открывания полевика.

Всё убери, кроме резистора 1к с затвора на землю, и подавай сигнал через другой резистор ~250 ом прямо на затвор.

Ванга моде: в этом треде будет ещё много постов бессмысленного переливания из пустого в порожнее, выяснения деталей, параметров и т.д., а закончится всё этой схемой всё равно.

начни с тока затвора полевика. возможно, никакой дополнительный драйвер и не нужен, как уже заметили.

https://velikodniy.github.io/2017/01/06/power-control/

лор головного мозга

https://www.google.ru/search?q=управление полевиком&tbm=isch

если источник твоего сигнала достаточно мощный, то можно напрямую, без сопротивлений и транзисторов, главное, чтобы сам полевик смог обеспечить нужную проводимость при 5 вольтах на затворе. узнать, достаточно ли мощный выход твоего генератора сигналов и характеристики полевика (ёмкость и пороговое напряжение затвора) можно из даташитов.

Пиковая нагрузка 10 ампер, полевик предполагается IRLZ44N, его Rds = 0.025 при напряжении 5В, поэтому с открытием напрямую от 5В проблем возникнуть не должно. Я городил всё это, так как посчитал неправильным управлять мощным полевиком напрямую с выхода микроконтроллера.

Там приведена для полевика та же самая схема, что и у меня, с разницей лишь в том, что для разряда затвора там используется биполярный транзистор, а у меня резистор 1K.

При чем здесь сопротивление канала, тебе нужен ток затвора I_GSS, драйвер должен его тянуть. Т.к. у тебя там доли миллиампера, то контроллер потянет сам.

Если быть более конкретным, меня интересует, можно ли подключать коллектор биполярного транзистора к напряжению +BATT, которое будет 7-8В, или всё таки к источнику 5В. Не возникнет ли проблем с открытием биполярного транзистора?

Zubok, beastie, Puzan, qbe, ncrmnt, Dron

можно ли подключать коллектор биполярного транзистора к напряжению +BATT, которое будет 7-8В,

Можно, если токи и напряжения в пределах нормы ©, но «нинужно», если работает прямое подключение.

как правильно соорудить обвязку полевика

Через драйверы для управления затворами © (PDF).

тут подробно написано как сделать

Нет не возникнет, сток исток можно насиловать, а вот на базу только по даташиту. Ну ещё фиг знает что за биполяр в некоторых лавинный диод встроен.

если обязательно хочешь с транзистором, то делай вот так. на коллектор npn транзистора можно подавать больше 5 вольт, на затворе полевика, при этом, напряжение не превысит того, которое подашь на базы биполярных транзисторов.

но если ты часто не собираешься переключать (на десятках и сотнях килогерц), то можешь просто выход с контроллера через резистор подключить к полевику и даже подтягивать никуда не надо. тупо выход-резистор-затвор. это нормально.

то, что на твоих схемах, вообще не будет работать, а биполярный транзистор даже может сгореть, если напряжение на базе превысит напряжение на эмиттере на максимально допустимое значение (обычно этот около 5 вольт).

Спасибо за коммент. Я кажется начинаю понимать свой косяк. У меня у биполярного транзистора эмиттер и коллектор местами перепутаны. Если его перевернуть, то работать будет?

Просто я (да знаю, идиот), плату уже вытравил, и переделывать под два биполярных транзистора жуть как неохота. Хочется попробовать в деле, чтобы работало хоть как-то.

Частота коммутации? В смысле ты просто собираешься время от времени включать-выключать нагрузку или же подавать ШИМ на несколько килогерц (то есть включать-выключать нагрузку тысячи раз в секунду)? Если первое, то тебе вообще нафиг не нужны все эти схемы с дополнительными транзисторами.

Реально всё будет работать, если вообще ткнуть напрямую затвор к выходу микроконтроллера, но это немного некрасиво (выход микроконтроллера будет насиловаться кратковременными повышенными токами) и лучше таки поставить токоограничительный резистор на 100 ом. Тогда всё будет вообще хорошо.

На низких частотах (единицы герц и ниже) нет никакой разницы между «мощным полевиком» и «слабым полевиком». Тебе какая разница, откроется он за 1 микросекунду или за 100 (очень условно)? Если у тебя ШИМ на килогерц, то 10% времени транзистор будет полуоткрытый, а если у тебя 1 Гц частота переключений, то уже всего лишь 0.1%, а если ты его раз в час переключаешь, то вообще число настолько маленькое, что о нём думать даже вредно. В любом случае при однократном переключении теплоёмкости транзистора хватит, чтобы ничего плохого не случилось в принципе.

То что ты сейчас делаешь - это как арендовать грузовик для перевозки одного ноутбука. Да, можно, да, оно будет работать, но ради чего?

если перевернуть, то будет. такое подключение будет инвертирующим, то есть при нуле на базе твой pnp транзистор будет открыт и, соответственно, полевой тоже. но учти, что если на эмиттере будет больше 5.7 вольт, то транзистор будет открыт постоянно.

можешь взять npn транзистор, тогда получится неинвертирующее подключение и на коллектор можно будет подавать больше 5 вольт. однако, опять же, тоже можно будет попалить транзистор, если на эмиттере окажется напряжение больше, чем на базе на ~5 вольт (смотри даташит, Vebo). это может быть, когда затвор твоего полевика будет заряжен, а на базу подашь 0. а может и всё норм будет, если учесть, что на затворе на самом деле не будет 5 вольт, а всегда будет чуть меньше из-за напряжения смещения биполярного транзистора, что-то в районе 4.3 вольта, даже если на коллекторе будет больше 5 вольт.

Для этого как раз существуют специальные полевики. Logic level mosfet

Алсо да. Таких вопросов позволяет избежать проверка схемы в симуляторе.

Что-то я совсем запутался. На вашей картинке npn стоит верхним ключом для затвора, а pnp нижним. Почему так? Я всегда считал, что npn ставят в нижние ключи, а pnp в верхние?

Убедил, пожалуй переделаю схему.

эм... если наоборот поставить, тогда при напряжении не базе от 0.7 вольт до 4.3 вольт (при напряжении на эмиттере pnp 5 вольт) оба транзистора будут открыты.

в этой же схеме напряжение на эмиттерах транзисторов меняется. если на них 0 (полевик закрыт), то нужно положительное напряжение, чтобы открылся npn, после чего затвор зарядится и на эмиттерах уже будет положительное напряжение (полевик открыт), такое что npn почти закроется и, в то же время, pnp будет закрыт. теперь, если подать на базы 0, то откроется уже pnp и затвор разрядится. такой схемой можно очень быстро переключать полевики с достаточно ёмкими затворами, так как ток ограничивается лишь сопротивлениями транзисторов.

n-канальный мосфет это правильно. Но зачем нужен повторитель на входе мосфета, к тому же неправильного типа. Судя по полярности питания, нужен npn, судя по схеме, перерисовано со схемы с управлением отрицательным смещением.

Правильно: убрать повторитель и подобрать правильный тип мосфета. Тогда, если управление с честного ttl-выхода, резисторы не нужны.

Кажется начинаю догонять. А как тогда будет выглядеть такая схема, если мне надо инвертированное управление полевиком?

тогда можно добавить ещё один транзистор, который будет инвертировать сигнал.

В общем, провел работу над ошибками в управлении полевиками. Теперь схема выглядит так. Может в схеме моста еще какие нибудь косяки есть, которые я допустил?

ничего себе разница ) крутой прогресс!

если ты собрался управлять мотором, то тебе реально нафиг эти транзисторы у n-мосфетов не нужны, делай напрямую через сопротивления ом 200. паять-сверлить меньше. если хочешь, то тоже можешь к земле подтянуть теми же 10k. на p-мосфетах придётся оставить, если +batt будет больше 5 вольт.

по моим подсчётам 10 микросекунд (10e-6) на dead time должно хватить.

Хочу подавать ШИМ на нижние ключи. В таком случае тоже можно обойтись прямым подключением через резистор?

PB6 и PB7 на микроконтроллере выгорят, будучи закороченными на напряжение база-эмиттер.

Там есть резисторы 1K, просто в другой части схемы.

хм, ну тут от частоты зависит, килогерц до 10, думаю, потянет, если больше, то лучше, конечно, с транзисторами.

на самом деле не будет 5 вольт, а всегда будет чуть меньше из-за напряжения смещения биполярного транзистора, что-то в районе 4.3 вольта

А при низком уровне на входе - на выходе будет 0.7В, соответственно? Не приоткроет ли это полевик?

нет, если там был бы npn, то при низком уровне на его базе на затворе полевика был бы 0.

Пардон, я имел в виду двухтактную схему ( http://arduino.ru/sites/default/files/u4939/post-30-1176382739.gif ). Она, по идее, не сможет при нуле на входе дать меньше +Uбэ pnp-транзистора на выходе?

а, ну да, на такой схеме на затворе будет оставаться около 0.7 вольта. в даташите на конкретный полевик можно посмотреть Vgs(th) — порог открывания, обычно оно начинается с 1 вольта. ещё в некоторых даташитах можно найти такой вот наглядный график, показывающий зависимость сопротивления транзистора от напряжения на затворе.

Почему на затворе останется 0.7 вольта при нуле на входе? В моем случае это не критично, потому что минимальный порог открывания полевика 1В, но хочется все таки понять, как блин оно все работает?

в транзисторе переход база-эмиттер — это тот же обычный диод, при протекании тока через который, начинает протекать ток между коллектором и эмиттером. диоды физически устроены так, что при некотором напряжении, меньшем, чем «напряжение смещения» через диод ток не течёт. для кремниевых диодов и транзисторов напряжение смещения при нормальных условиях составляет около 0.7 вольта, для диодов и транзисторов шоттки оно может быть и меньше 0.2 вольта.

поэтому, в той схеме, когда на базе pnp транзистора будет 0, заряд с затвора будет стекать до тех пор, пока разница напряжений эмиттер-база не достигнет напряжения смещения, после чего ток через транзистор перестанет протекать. то же самое с npn: пока напряжение на эмиттере будет меньше на 0.7 вольта, чем на базе транзистор будет открыт и затвор будет заряжаться.

Спасибо, реально выручил!

Решил попробовать без транзисторов вообще - и похоже анон оказался прав. Прямое подключение через резистор 1К, частота ШИМ 125кГц, сигнал с затвора полевика, на мой взгляд быстрое переключение? Получается можно обойтись и без транзисторов, с экономив немного денег на транзисторы и уменьшив количество дырок, которые надо сверлить?)

Это не на глаз надо смотреть, а по тепловыделению. Если оно в норме (послюнявленный палец на транзисторе не шипит), то потери на переключение допустимые. Будет перегреваться — можно снизить потери, поставив драйвер и получив более быстрое переключение ⇒ меньшее время в переходном режиме.

Палец едва ощущал нагрев транзистора без радиатора. У меня не такие уж мощные моторы, максимум 6-8 ампер сожрут, когда вал заклинен.

125кГц

получается 8 микросекунд на период. если заряжать и разряжать ёмкость в 1700 пикофарад через резистор 1к, то картина будет примерно такая.

на осциллографе вижу пол-миллисекунды на деление.

Упс, ошибочка вышла. 125Гц, конечно же. На 500Гц картина та же самая, но мотор пищит, когда скважность маленькая. На 125Гц тише работает.

а, ну тогда конечно нормально. я бы только ещё сопротивление поменьше взял.

Ещё есть вариант не мучаться с транзисторами, а просто зафигачить драйвер. Например, IR4427. В отличии от схемы с транзисторами он заработает 100%, только подать питание.

Выше оказалось, что драйвер вовсе никакой не нужен, и без него полевик переключается нормально при частоте ШИМа до 500Гц. А большая частота вроде как и не требуется, мотор хорошо работает при частоте 125Гц.

Ну я то прочитал про 125 кГц. А там уже драйвер потребуется.