Здесь принимаются все самые невообразимые вопросы... Главное - не стесняйтесь. Поверьте, у нас поначалу вопросы были еще глупее :)
Ответить

CD4013 + полевой транзистор

Ср апр 14, 2021 14:23:30

Добрый день!
Имеется схема на К561ТМ2 (CD4013), на ее выходе полевик (SOT23, IRLML0100).
Можно ли соединить выход триггера и затвор полевика просто через резистор (при питании 9в, резистор 15k, ток на затвор 0.6мА).
Выдержит ли выход триггера? В даташите нашел выходной ток триггера < 9мА при питании 10в.
Нормально ли откроется полевик при таком токе на затворе? Полевик работает просто в ключевом режиме.

Re: CD4013 + полевой транзистор

Ср апр 14, 2021 15:27:51

Драйвер затвора мосфета может загонять туда более ампера. Конечно, ваш ТМ2 столько никак не выдаст.
Вопрос номер два: а оно надо? Если делается ШИМ с большой частотой, то включать-выключать мосфет надо быстро, иначе в переходных процессах он будет греться, и ток в затвор надо давать, ну а если включил-выключил раз в минуту, то можно и прямо от ТМ2... и надеяться, что транзистор не успеет нагреться.

Re: CD4013 + полевой транзистор

Ср апр 14, 2021 15:30:19

Никакого ШИМ. Вкл-выкл раз в минуту или раз в час. Как выключатель. А что можно поставить между ТМ2 и затвором?

Re: CD4013 + полевой транзистор

Ср апр 14, 2021 15:30:35

Управлял когда-то полевиком соединив по 3 инвертора 564ЛН1 параллельно и через резистор на затвор, номинал - к килоому скорее ближе, за давностью лет не помню, но там включение/выключение раз в сутки - работает ...наверное...до сих пор. Но вообще так не нужно делать - это неправильно.

Re: CD4013 + полевой транзистор

Ср апр 14, 2021 15:45:42

AlexFord писал(а):Вкл-выкл раз в минуту или раз в час. Как выключатель. А что можно поставить между ТМ2 и затвором?
Ничего не нужно в данном случае, даже резистор. :)

Re: CD4013 + полевой транзистор

Ср апр 14, 2021 15:47:15

В даташит на транзистор заглядывали? Необходимый заряд для полного открытия канала при напряжении на затворе 4.5 вольт ВСЕГО 2.5 nC. О каком драйвере идёт речь???

Но вообще так не нужно делать - это неправильно.

А как правильно???

Re: CD4013 + полевой транзистор

Ср апр 14, 2021 17:14:58

Заряд Qs я в даташите видел. Только что с этим делать? По какой формуле рассчитать ток при известном напряжении?

Re: CD4013 + полевой транзистор

Ср апр 14, 2021 17:46:48

AlexFord, оно нелинейно, там 3 переходных процесса происходит. График 6 из ДШ показывает. Там не все 2.5 нКл нужно даже. Но вообще C=Q/V. Т.е. 2.5/Vgs (В) = x nF. Копейки. Постоянная времени T=RC, ну тут думаю понятно.

Добавлено after 2 minutes 59 seconds:
На выходе CD у вас стоит Push-Pull, ничего с ними не будет на таком маленьком заряде. К этому полевику смело можно подключать без резистора даже в общем.

Re: CD4013 + полевой транзистор

Ср апр 14, 2021 17:49:03

Заряд — это интеграл тока по времени. Взаимообратно, ток — это производная заряда по времени. Если заряд меняется линейно, то производная константа, ток постоянен, и заряд равен току, помноженному на время разряда. Если же зависимость более сложная (экспоненциальная, например, неизбежная ситуация при наличии сопротивления), то придётся честно интегрировать/дифференцировать. Обычно такие вещи сначала грубо оценивают прикидочными расчётами, а потом поручают симулятору.

Re: CD4013 + полевой транзистор

Ср апр 14, 2021 17:58:14

0.29 нКл / 9 В ~= 0.28 нФ = 280 пФ.
T=0.28 нФ * 15000 Ом = 4.2 мкс. Зачем такое большое сопротивление?
У вас есть выходное сопротивление транзистора CDшки, он на 9.5В выдает 1.3-3.2 мА - не перегрузите его на заряд 280 пФ. Если нет ШИМ и т.п. - смысла ставить резистор не вижу. Ну разве что <= 10 Ом для сглаживания фронтов.

Re: CD4013 + полевой транзистор

Ср апр 14, 2021 18:19:13

Заряд Qs я в даташите видел. Только что с этим делать? По какой формуле рассчитать ток при известном напряжении?


Допустим, в цепи течёт ток 2.5 нА. В течение секунды такая цепь способна перенести заряд в 2.5 нКл. Чтобы перенести тот же заряд, но за 0.1 сек, ток в цепи необходимо поднять до 25 нА. Ну и так далее.
От чего отталкиваться? Отталкиваться надо от даташита на ТМ2 - за какое время происходит нарастание / спад фронта на его выходе. От этого времени и отталкиваться.

Re: CD4013 + полевой транзистор

Ср апр 14, 2021 18:23:31

можно и трансформировать "лишнее" напряжение в сопротивление : делитель из двух резисторов по 3К....и всем хорошо : никто никому не мешает, даже пробитый...

Re: CD4013 + полевой транзистор

Ср апр 14, 2021 23:13:50

AlexFord, в даташите на ваш полевик есть вот такой вот замечательный график:

Изображение

Из которого видно (по наклону прямых линий), что затвор ведёт себя как конденсатор ёмкостью 0,5 нФ пока транзистор открыт и 0,2 нФ когда закрыт. Во время переключения из закрытого в открытый режимы и наоборот напряжение на затворе не меняется. Отсюда легко прикинуть время, необходимое на закрытие/открытие, зная ограничение сверху на ток. Хотя, конечно, всё надо делать наоборот: сначала определится с тем, какое время переключения вам нужно, а уже потом рассчитать и обеспечить требующийся ток управления.
Вложения
IRLML0100 GCvsGtSV.png
(3.05 KiB) Скачиваний: 127
Последний раз редактировалось B@R5uk Чт апр 15, 2021 12:33:48, всего редактировалось 1 раз.

Re: CD4013 + полевой транзистор

Ср апр 14, 2021 23:22:28

Выход с триггера 1 килоом на затвор , затвор исток резистор 47к ! ИИИИ забудь про все остальные параметры !

Re: CD4013 + полевой транзистор

Чт апр 15, 2021 11:57:57

Спасибо всем большое за пояснения! Многое стало понятнее.

Смена фронта при 9 вольтах происходит на 30нС. По расчетам получается, что требуется резистор 100 Ом (30нС / 0,28 = 107 Ом). При резисторе 107 Ом и напряжении 9в ток достигнет 84мА.

Я верно понимаю этот процесс? Нужно находить компромисс между временем открытия и током, который можем отдать выход 561ТМ2, да?

Re: CD4013 + полевой транзистор

Чт апр 15, 2021 12:36:32

AlexFord писал(а):При резисторе 107 Ом и напряжении 9в ток достигнет 84мА.
Ток не достигнет таких величин, сопротивление канала выходных транзисторов триггера имеет значение в десятки-сотни Ом.

Re: CD4013 + полевой транзистор

Чт апр 15, 2021 12:37:02

Смена фронта при 9 вольтах происходит за 30нС.

Откуда эта величина взялась?

Re: CD4013 + полевой транзистор

Чт апр 15, 2021 12:46:42

AlexFord, у вас не статическое потребление. Ток не всё время будет 84мА (а еще вы забыли про сопротивление выхода, и входное сопротивление полевика, ну да ладно, считаем что ими пренебрегли). Логика серии 4000 - тоже КМОП. Нагрузочный ток выхода ограничен максимальной мощностью, которую может рассеять выходной транзистор. По ДШ CD4013 это 100мВт. Но это не значит, что он сгорит сразу от тока 84мА (почти 800мВт при напруге 9В) в первую же наносекунду. Напряжение тоже не мгновенно нарастает, переключается все не мгновенно внутри CD4013 тоже... слишком много заморачиваетесь. Тут как раз случай, когда эмпирически проще подобрать значение и не заморачиваться. Потому что для полноты расчет придется интегрировать по времени несколько процессов. Как уже выше замечали - значение прикидывается, а дальше в симуляторе переходные процессы можно попробовать прикинуть, чтобы убедиться, что значение выбрано правильно. Ну поставьте 470-680 Ом резистор, если так хочется, не прогадаете. Да и 1К можно поставить даже, критично не скажется на времени открытия вашего IRLML.

Re: CD4013 + полевой транзистор

Чт апр 15, 2021 15:34:46

Цепляй напрямую и всё. Не надо лишних деталей там, где их не надо.
Ответить