CD4013 + полевой транзистор

[AlexFord]

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.

[mickbell]

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.

[AlexFord]

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

[Wladimir_TS]

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.

[korob]

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.

[parovoZZ]

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???

[AlexFord]

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

[NStorm]

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.

[B@R5uk]

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.

[NStorm]

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.

[parovoZZ]

AlexFord писал(а):

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.

[1en2]

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

[B@R5uk]

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



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: 226

Последний раз редактировалось B@R5uk Чт апр 15, 2021 12:33:48, всего редактировалось 1 раз.

[Alex_641]

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

[AlexFord]

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?

[Martin76]

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.

[B@R5uk]

AlexFord писал(а):

Смена фронта при 9 вольтах происходит за 30нС.

Откуда эта величина взялась?

[NStorm]

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.

[parovoZZ]

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