Для чего нужен резистор на затворе полевого транзистора.А если его убрать?
Вставка
- Опубліковано 17 лис 2022
- Между микроконтроллером и полевым транзистором устанавливают на затвор резистор,как правило небольшого сопротивления.Что будет,если его оттуда убрать,ведь устройство и без него может работать
- Наука та технологія
Молодец!
Давай ещё что-нибудь!
Жизнь прекрасна после просмотра твоих материалов!
Благодаря Артем! Винаги с удоволствие гледам твоите видеа. Пречертавам схеми и експериментирам, твоите указания са много полезни за нас начинаещите.
Примерно, около... Сопротивление резистора рассчитывается в зависимости от допустимого выходного тока управляющей микросхемы. А вообще, схему управления следует выбирать в зависимости от силового транзистора. А по поводу защиты выхода, слабая надежда при напряжениях на стоке превышающих напряжение управления затвором исходя из выше сказанного. Вышибает только в путь.
Точно. выгорает все: м шимка и ее обвязка и токоизмерительный резистор. Единственный способ уберечь шимку - это гальваническая развязка. Колечко из феррита, две обмотки (три для двухтактной схемы)
Я когда-то подключал затворы полевиков напрямую к пинам Arduino и удивлялся - почему у меня AVRки горят одна за одной, но это давно было, я был молод и глуп.
Я в качестве ограничителя тока использовал встроенные подтягивающие (переводил пин в INPUT_PULLUP)
@@gimeron-db ШИМ так не сделать
@@k01db100d Использовал в ключевом режиме без частых переключений. Для шима (программного в том числе) слишком большое сопротивление, что затянет переходные процессы в полевике.
Горят вообще не из за этого, а из за просачивания высокого напряжения со стока на затвор при коммутации, ведь емкость затвор-сток тоже существует. С резистором будет затянуты переходные процессы, и перенапряжение на затворе будет меньше, но вообще нужен стабилитрон.
@@makoveliprod Нужен драйвер, который будет не только открывать, но и закрывать затвор за минимальное время.
Увы, тут вообще не озвучены главные причины. Из-за которых резисторы затворов ставят даже на драйверы с допустимыми импульсными токами в десятки ампер.
Причина номер 1: Мощный MOSFET - не единое целое, а состоит из сотен запараллеленых полевиков поменьше. И скорость включения у каждой такой ячейки чуть-чуть - да отличается от остальных. Без резистора на затворе ток растёт слишком быстро, какая-нибудь ячейка внутри MOSFETа обязательно откроется заметно раньше соседей и сгорит, пустив в одиночку ток, который должны были качать тысячи собратьев. Затем - сгорит следующая, и так, пока не выйдет из строя весь транзистор окончательно.
Причина номер 2: если скорость выключения слишком велика, а нагрузка индуктивная (трансформатор? катушка? двигатель?), то выброс напряжения будет таким быстрым и высоким, что снабберы могут и не спасти.
Причина номер 3: если в плече стоят 2 и более MOSFET параллельно - без резисторов появится ВЧ звон из-за паразитных индуктивностей. А хаотичное открытие-закрытие полевиков с частотой в мегагерцы да с хорошей нагрузкой плохо скажется на их здоровье.
Одним словом, резистор затвора нужен в основном для ограничения скорости включения\выключения.
Ограничение тока - может быть и актуально для микромощных драйверов или какой-нибудь ардуины. Но это не основная причина. Без резистора, хоть сколько-нибудь мощный драйвер просто не заметит это наносекундное КЗ. Внутреннее сопротивление драйвера, затвора, дорожек итд. не допустят бесконечно большой ток.
В высоковольтных схемах при открытии транзистора спадающий фронт напряжения на стоке по паразитной емкости затвор-сток вытаскивает с затвора заряд, что мешает транзистору быстро открыться. При закрытии - нарастающее напряжение на стоке накачивает положительный заряд в затвор и мешает транзистору быстро закрыться. Эти токи затвора опасны и для микросхемы (при малом ограничивающем сопротивлении вынесет выходной каскад по току или может случиться "защелкивание") и для транзистора (при 100омном резисторе между затвором и драйвером, напряжение на затворе может выйти за пределы +-20В, пробой, да и длительность нахождения транзистора в активном режиме увеличивается). Еще резистор снижает добротность паразитных колебательных контуров и амплитуду "звона" в диапазоне десятков мегагерц в схемах с мощными драйверами.
Тут с 12-ю вольтами и небольшой индукцией рассеяния в трансформаторе слаботочная микросхемка с резюком прокатывает. А в высоковольтных схемах - только полноценные драйверы нужны с импульсными токами по амперу и более, на входящий и выходящий ток.
ЗЫ: Кстати, догадываетесь, что случится , когда лампочка перегорит на схеме с трансформатором? :)
И что же?
@@user-vz5uw5xe4k ну как же..выброс напряжения будет, самоиндукция. Даже сейчас, с лампочкой, при закрытии транзистора напряжение на обмотках инвертируется. То есть суммарно с напряжением питания, на стоке будет больше 12В, а он на 20 по даташиту. Если лампочка отвалится, броски напряжения по обе стороны трансформатора подскочат. Или транзистор пробьет или вторичную обмотку, так как с выбросом на первичной, скажем, 100В на вторичной уже может быть под киловольт. Такие броски частично сглаживаются паразитными емкостями обмоток, но если энергии, запасеной на прямом ходу в сердечнике, достаточно (импульс длинный и конечный ток намагничивания большой), то что-то из этого и случается. Скорей всего транзистор
На некоторые транзисторы в даташитах есть рекомендации по затворным резисторам например для транзисторов которые работают в цепи питания процессора на материнских платах на частотах 300-600кГц затврный резистор имеет номинал 0.6-5ом номинал зависит от частоты и емкости затвора, чем выше частота тем тяжелее происходит заряд разряд, и меньше сопротивление необходимо для нормального открытия и закрытия уменьшеник номинала нужно для более быстрого открытия транзистора чтобы меньше времени находился в линейном режиме, и больше в ключевом тем меньше нагрев транзистора, слишком быстрое открытие тоже не всегда хорошо и образуется звон, по этой причине и есть золотая середина и рекомендации в даташитах
Интересный ролик,не знал этого
Полезно!
В подобных решениях еще обычно применяют оптрон.
Спасибо!!!
Преобразователях особенно высоковольтных бОльшую роль играет емкость Миллера тоесть затвор сток чем затвор исток. Ещё этот резистор называют антизвонным так как ухудшает добротность контура из проводов и емкостей мосфета при переходных процессах. В силовой электронике этот резистор нужен чтоб не пожечь транзистор так как на самом деле он состоит из легиона мелких mosfet - чтоб они включались и выключались равномерно и более синхронно.
Если сигнал наростает немного плавно это тока управления не хватает чтобы быстро зарядить ёмкость затвора ?
Собирал КВ передатчик класса е ,там как раз такая схема с микрухи 541 идёт синус на полевики выходные 14nk50 через резистор и диод параллельный резистору ,тоже задумывался для чего они стоят ,и без них работает
Молодчинка какой!))
Спасибо!Очень полезное видео.Три дня назад сжёг 2 микросхемы,уже и питание понизил до 5в и всеравно сжёг.
Ты что, мой аккаунт взломал? Не делай так, будут проблемы. Мне сообщения приходят. Это неправильно. Если плохого не думаешь, добавь себе после имени (псевдонима) что-нибудь. Так будет справедливо.
Сто лайков!💪
Может противодиод туда впаять можно...
пытаюсь разработать мощное зарядное устройство. опыта в силовой электронике ноль. недавно узнал для чего нужен этот резистор. главная причина борьба со звоном. полевой транзистор это на самом деле много мелких транзисторов работающих параллельно. и они не идеально одинаковые. если этого резистора нет. будет рассинхрон плюс сильный бросок тока и сгорит ключ. то есть нельзя слишком быстро открывать ключ и бымтро закрывать. при быстоом закрытии получаем мощный бросок напряжнния. гораздо выше напряжения питания. нужно очень тщательно подбирать этот резистор что бы не было звона но и линейный режим был максимально коротким. это можно сделать только с помощью осциллографа.
во многих видео вводят в заблуждение когда говорят что надо максимально быстро открывать и закрывать транзистор. если бы это было так то там затворного резистора не должно было быть. который вводит ключ в линейный режим. однако звон опаснее . там ключ горит моментально. или через непродолжительное время .
@@GANYBEISENOV верно говорите, если бы автор был прав, то как минимум можно было бы поставить усилитель из комплементарной пары(драйвер) и выкинуть резистор и было бы все хорошо, но на практике (особенное если индуктивная нагрузка) все с точностью до наоборот. Ему надо встать вторым щупом на выход транзистора, и тогда будет интересней понаблюдать за его рассуждением
а если резистор поставить не на затвор, а на сток? это повлияет на форму сигнала? или разницы нет?
Не проще сказать что выход таймера 555 ограничен в 200 мА. Потому резистор подбирать нужно под этот ток
Тоже экспериментировал, сперва тоже так думал. Ибо помогает. Но люди давно решают (а проблема на самом деле превышение напряжения на затворе) это встречными стабилитронами на затвор - исток...
Так-же делаю, только ставлю супрессор
@@user-ld5lc2nb7l Тоже их прикупил.
Сейчас всё больше появляется транзисторов (и сборок) где они уже присутствуют.
Чего? Превышение напряжения? Резистор ставится, чтобы ограничить ток заряда входной ёмкости мосфета, потому что у любой микросхемы есть такой параметр как "максимальный вы одной ток".
@@user-zn2ey6yo6v И по току вылетают и по напряжению. По напряжению чаще вылетают. Поэкспериментируйте, подключите затвор к источнику тока о, хер тысячных ампер, но по напруге больше заявленного в даташите,
Резистор хорошо но лучше драйвер хотя бы из комплементарных биполярников
Либо, если есть, заменить на готовую сборку биполярный+полевой.
А к земле не нужен дополнительный резистор? (сразу после R3)
@@user-nl3sl2to2m я часто встречаю неработоспособность любительских схем именно в этом узле. Потому думаю, что нужно всегда к земле подтягивать.
3:50 но ведь форма сигнала, возможно, не полностью объяснена введением резистора. Ведь RC-цепочка - это звено первого порядка, и, судя по скорости подъёма, должно быстро выйти на постоянный уровень (сопротивление затвор-исток в статическом режиме очень большое, считаем, бесконечное). А на видео форма скошенная, что не совсем понятно. А ведь вся та часть, которая не вписалась в прямоугольник, уйдёт в тепло на радиаторе транзистора и вызовет падение выходной мощности. С чем это связано помимо RC-цепочки? С нелинейной характеристикой транзистора?
Сопротивление служит для разгрузки микросхемы если убрать
То максимальный ток который микроконтроллер выдают будет работать на мак. Режиме долго
На выдержит.
В этих случаях можно использовать
Ложик мосфеты IRFP 3205 Н канал И 9520 п канал через npn транзистор
При 5 в они уже полностью открыты с ардуино можно хорошо управлять 😊
Прикольно.💜
резистор нужен такой, что выход микросхемы работал в норм режме. А значит смотрим даташит микросхемы и ставим такой резистор, который ограничит макс ток выхода микросхемы. Фсё.
В даташитах шимок обычно указана максимальная емкость управляемого полевика.
Я гидрозатвор на бражку ставлю.
Can the speed of the pulse be controlled?
yeah, by gate resistor. That's why you need em.
это спасёт мир от апокалипсиса
номинал сопротивления указан в даташит практически у всех полевиков ( Артем 83 - это для начинающих )
Полевик вещь универсальная в принципе как и ne555 и чтоб эти две вещи конкретно хорошо заработали вместе их надо конкретно согласовывать. В даташите значение резистора это только ориентир.
@@alexloktionoff6833 да ориентир - от чего плясать .
ЕСТЬ ОРИЕНТИР , НО ЗА ЗЕМ ОН МНЕ ? Я СЕЙЧАС ПО ТЫКАЮ ! НАЧИНАЙ ТОГДА С МЕГАОМ СОГЛАСОВЫВАТЬ!!!!
ЕСЛИ ПОНЯЛ !! ЗАЧЕМ ПИСАТЬ ЭТОТ БРЕТ !!! 555 ИЛИ ТЫ ДУМАЕШЬ , ЧТО 555 ВСЕ ОДИНАКОВЫЕ , ИЛИ ВСЕ ПОЛИВКИ ПОДОЙДУТ ??? СМОТРИ МОИ ОТЗЫВ !!! СКОПИРУЮ ( номинал сопротивления указан в даташит практически у всех полевиков ( Артем 83 - это для начинающих ))
0.1-0.2 ома на исток,шунтировать электролитом 100-2200 мкф, будет ровный меандр
Ты дичь полную рассказываешь. Резистор нужен чтобы ограничить dV/dt и dI/dt, скорость нарастания при включении, иначе при превышении безопасной dV/dt, dI/dt транзистор может выйти из строя, через выброс из-за паразитной индуктивности или емкости, а еще весь этот паразитный "звон" может сильно увеличивать ЭМ шум, при этом скорость выключения не ограничивается и поэтому для выключения в обратную сторону паралельно резистору ставят диод или используют pnp транзистор. Резистор подбирают не от фонаря "где-то 30“, а в зависимости от емкости затвора, коэфициента заполнения, и возможности драйвера по току.
В вашем случае видно, что с установленным резистором 555 не справляется с открытием этого полевика, он частично работает в линейном режиме и начинает греть окружающий воздух, и в вашей схеме он только во вред.
Еще хочу добавить, что если ваш драйвер не может обеспечить нужный ток заряда на нужной частоте, то его нужно усилить.
"Защищать" его резистором неправильно и приведет только к большим потерям на MOSFET-е.
У вас самый грамотный комментарий ! Если будет возможность - может мне что подскажете на моём канале. Схему для моторчика там делаю.
dv/dt согласен, но на осциллографе без резистора были видны выбросы - звон, это не к добру. Надо было реально померять ток управления затвором и снизить до 200ма для ne555. По моему мнению даже для ne555 какой-то резистор нужен.
всю голову сломал, резистор в n-канал мосфете на затвор идет чисто ограничить кз временное? он вольтаж же передаст какой поступит на него? а в NPN на базу снижает вольтаж. верно?
ну и поэтому на n-канал затвор ставят стабилитрон, а в npn на базу резистор?
220 👍мой лайк
хорошо бы посмотреть кривую и амплитуду тока в затвор. а сделать это можно сев щупами осциллографа на выводы токоограничивающего резистора в цепи затвора, а затем пересчитать исходя из сопротивления.
А если индуктивность вместо резистора?
Произойдёт каскадный резонанс:]
Резистор в цепи затвора увеличивает время заряда емкости затвор - исток. Отсюда и искажения меандра. Перед затвором надо ставить драйвер из двух биполярных транзисторов. Тогда резистор не нужен, и не будет искажения меандра.
Резистор в любом случае нужен.. только если не используется драйвер с возможностью настройки темпа нарастания тока
@@micromaster4405 задача любого сколько-нибудь стоящего драйвера - как можно быстрее зарядить и разрядить емкость затвора. А резистор это по сути костыль, который позволяет применять дешевые драйверы с транзисторами, которые им "не по зубам"
@@user-qn2kc4sn9o "как можно быстрее" вызовет бабах транзистора рано или поздно
Автор, а если между стоком и истоком будет стоять 10кОм резистор, тогда нужно на затвор ставить резистор? Замыкаться на минус-то уже 10 кОмный не даст и ещё он будет быстро разряжать затвор, чтобы увеличить частоту и минимизировать потери при переходных процессах.
Резистор в затвор ставится в любом случае, резистор 10кОм на исток быстро ёмкость разряжать не будет, в некоторых схемах от него вообще отказываются и используют другие меры защиты
@@micromaster4405 Но в любом случае он разряжается быстрее, чем без резистора.
@@user-vita1977 он быстрее разражается через транзистор микросхемы
@@micromaster4405 Спорить не буду, просто видела на схемах с не555, что так делают. И на преобразователе для шокера, так делала. Но я без резистора не делала, так что эксперимент не чистый считай.
@@user-vita1977 если интересно, на канале электрум ав можете целый вебинар про затворный резистор посмотреть
Артем подскажи пожалуйста можно ли только из 4 силовых мосфетов от батареи 48в велосипеда сделать выпрямительный мост для 12 вольт 50гц? Или нужно много дополнительных деталей?
Зачем вам мосфеты для выпрямителя? Не думаю что вы активный выпрямитель собирать будете
@@micromaster4405 Потому что нет у меня выпрямителя ни пассивного ни активного.
@@utinpumer508 лучше купите диодный мост и не заморачивайтесь с мосфетами, но если уж хотите, то через их обратные диоды можете собрать выпрямитель, если ток позволит конечно же
@@micromaster4405 если нагрузка резистивная за мостом, то на 12 В 50 ГЦ можно связать затворы в 2 звезды и использовать приходящую переменку как сигнал управления. Так как ток на входе переменный и следует за управляющим напряжении, то в пике транзистор будет открыт полностью и такая пасивная раскачка активного выпрямителя даст больший КПД чем диодный мост...
@@isoslow а тут люди знают толк в извращениях..)
😊
Нельзя, он ограничит максимальное напряжение, но никак не ток или скорость его нарастания. Более того, стабилитрон сам обладает небольшой ёмкостью.
Правильно для мосфетов надо брать Трайбер например IR2110 2А
Они загружают и разгружают затвор.На затвор ставят добавочно к GND сопротивление на 3,3кОм и два встречных стабилитрона на 16-16вольт если идёт всплеск восновном это можно видать при пользование моста то надо разгружать затвор добавочным PNP транзистором и небольшой ёмкостью плтато мирллер
Есть вариант и на микросхемах
@@viktorkrimel7259 Не всегда. С бустрепным питанием верхнего драйвера, от затвора к земле такой резистор ставить нельзя, минимум - 100кОм.
А так - согласен, стабилитрон *и* затворный резистор к драйверу, но никак не *вместо*
Есть трайбер на 9А
Всё зависит какая ёмкасть на мосфете
И какой ток может подавать трайбер ☺️
Посмотри схемы на IR2110 в интернете
Главное что бы было желание 😅
При установке резистора возрастают потери на транзисторе, увеличивается нагрев. Больше резистор - больше потери, нагрев.
Ну, а что поделать, необходимо искать компромисс между нагревом транзистора и живучестью схемы
Что поделать, если транзистор в микрухе может выдать 100ма, вот и ограничивают максимальный ток начала заряда емкости на уровне макс тока драйвера
@@embeddedlab6669 ну, некоторые драйвера и 15 ампер спокойно выдают, но резистор же ставят, и не только для ограничения тока)
Если слишком быстро закрывать транзистор то его пробьет индуктивный выброс. А потери +0,5% можно и потерпеть
Неправильное объяснение. Назначение затворного резистора - спасать транзистор, а не микросхему. Если микросхема греется, значит она не предназначена для работы с текущим транзистором. Нужно ставить или более мощную микросхему, или драйвер. Так вот. Все мосфет транзисторы, это не однородный кристалл. Это группа из сотен и тысяч микро-полевых транзисторов, выращенных на одном кристалле и включенных в параллель. Но, вырастить 1000 транзисторов одинаковыми - нереально, они все между собой отличаются. Следовательно, какой-то транзистор будет включаться быстрее, какой-то медленнее. Тот, который включается быстрее примет через себя весь ток, который будет идти через сток-исток, а поскольку транзистор микроскопический, такой ток может его сжечь. Начинается "вырождение" всего кристалла. Один микро-транзистор сгорает за другим. Когда их накопится много, произойдёт общий пробой. Это может произойти сразу, а может и через месяц, год.
Чтобы этого не происходило, фронт запуска транзистора специально немного заваливают, наклоняют затворным резистором. Это позволяет уровнять единый запуск всех микро-транзисторов, из которых состоит кристалл мосфета. Именно для этих целей и ставят затворный резистор, и только для этих целей, для спасения мосфета, и больше ни для каких других.
А если последовательно с резистором поставить конденсатор, то он улучшит ситуацию?🤔🤔🤔🤔🤔🤔🤔🤔🤔🤔
Зачем? Не надо там ничего ставить
Ухудшит. Лишние ёмкости только замедлят переключение транзистора и увеличат время нахождения его в полуоткрытом состоянии, а в этом состоянии он сильно греется.
часто ставится разрядный диод в параллель резистору
@@user-ol4hw1ug1v на общий провод надо что-то поставить🤔 Подключал к МК. Смотришь по схеме, вроде внутри микросхемы при "0" пин подключен к общему, а без резистора мосфет начинает постепенно приоткрываться
@@v61kz в мк есть встроенный каскад для управления полевиком? там просто нет цепей для разряда затворной емкости.
Ну и что, что на затворе не прямоугольник ? Полевик открывается начиная с 2 вольт. А эти искажения все в основном в верхней части графика . К тому же это наверняка при очень большой частоте. А на низких частотах у меня стоит 2 килоома - и вроде всё норм. А вот если в Омах будет - то для управления полевиком потребуется мощный источник, чтобы сливать с затвора на минус. или городить из двух транзисторов открытие, закрытие... Ну вобщем ЛАЙК за инфу. На графике 5:22 опасно только плавное закрытие. Поэтому закрытие лучше сделать прямо замыканием затвора на минус с помощью транзистора.
Тут надо смотреть на длительность фронтов, если не прямоугольник а трапеция то ясен пень фронты завалены и будет перегрев если переключения происходят чаще чем рассеивается тепло.
При слишком резком замыкании на землю может появится звон на затворе.
Хорошо бы понять, как посчитать номинал этого резистора, осциллограф не у каждого на полке стоит. Ткните носом пожалуйста в статью о расчётах.
Вот здесь самое толковое объяснение для чего этот резистор нужен и как его подобрать ua-cam.com/video/oI_FK9xiAzU/v-deo.html. Вся лекция длинновата, поскольку затрагивает все мнения, но главное там объясняется оригинальная методика подбора резистора и её суть.
Никак, купить осциллограф. Сегодня это не роскошь. Любителям сраной математики - а вы не думаете, что все эти ваши расчеты обламываются об суровую реальность в виде разброса параметров компонентов. В итоге без измерительной аппаратуры так и будете диванным теоретиком
о пологий сигнал тау
Вообще не о том. Почитай литературу
СМОТРЮ ТЕБЯ АРТЁМ ----> ПОТОМУ ЧТО ТЫ ИСКУН , А НЕ ПИ---ДУН ! ТЫ НУЖЕН !!!! ПУСТЬ НАС БУДЕТ БОЛЬШЕ !!!!
Раньше во всех схемах стоял предохранитель, который защищал схему от катастрофы , а сейчас наоборот , электроника выгорает полностью тем самым защищая предохранитель от перегорания. 🤭🤭🤭