Согласование уровней с помощью open drain вывода

4elovek37

Здравствуйте. Возможно ли с помощью open drain вывода согласовывать уровни? Допустим, в цифровом режиме МК мне не хватает напряжения на выводе для того, что бы нормально открыть мосфет (ШИМ управление светодиодами). Возможно ли сделать следующим образом? И как подобрать номинал резистора?

P.S. МК C8051F320, поддерживает Open - drain выводы, 5V толерантен.

Реклама

sanmigel

максимальное напряжение на выводе у 8051f320 5,8В
в пределах 5В такое решение прокатит, иначе без примитивного драйвера вам все таки не обойтись.
каким транзистором рулить собрались? С какой частотой щелкать будете? Чем транзистор управляет?
Питание 3,3в, как я понимаю?

Реклама

4elovek37

Питание 3,3в, как я понимаю?

Да, данный МК работает при питании 2.7...3.6В. Хочу попробовать использовать встроенный регулятор напряжения, что бы целиком перейти на 5В логику

С какой частотой щелкать будете?

8-битный ШИМ, скаважность меняется

Чем транзистор управляет?

Светодиодная лента

каким транзистором рулить собрались?

С конкретной моделью не определился, но ясно, что напряжением в 2.9В(именно такое при лог.1 на мк) я мало что открою. По идее мог бы IRMLM2502, но они у меня как то странно работают и феерически греются. Но это уже совсем другая история

Сейчас присматриваюсь к IRLZ44Z

Gudd-Head

Если 5 В-толерантен, то можно.
Но коли у вас ШИМ, лучше использовать "драйвер для бедных"

И транзистор будет быстрее открываться/закрываться, и ток через МК будет меньше.

Реклама

sanmigel

4elovek37 писал(а): 8-битный ШИМ, скаважность меняется

а частота то какая? Хотя если регулировать яркость светодиодов собрались, значит небольшая герц 100

Сейчас присматриваюсь к IRLZ44Z

вам серьезно необходим ток в 50А?

да 1,6 нФ его входной емкости ворочать это не шутка
у вас какой ток нагрузки то предполагается? терзают меня смутные сомнения что вам 2-3А полевичка в SOT23 за глаза будет.....

По идее мог бы IRMLM2502, но они у меня как то странно работают и феерически греются.

вы бы схемку то нарисовали бы...
глядишь и подскажут чего умного
что значит странно? греется любой прибор от того что на нем большая мощность выделяется, вы на него ненароком не 220В подали?

Реклама

4elovek37

вам серьезно необходим ток в 50А?

Конечно нет, ведь более 5 метров ленты подключать нежелательно, поэтому хватит 3А за глаза. Дальше уже можно использовать усилители, а там хоть километр подключай. IRLZ44Z хочу взять что бы проверить, в подключении проблема или мне чисто не хватает можности IRMLM2502, или 2.9В их не открывают.

вы бы схемку то нарисовали бы...

Без проблем:

Вместо диода подразумевается канал ленты (RGB), питание +12В. Сначала использльзьзовал транзистор 1NK60Z, резистор на 1КОм. При длине ленты в 1 метр все работало нормально, транзисторы не грелись. Единственная проблема - МК не мог их самостоятельно открыть, приходилось последовательно ставить 1,5В батарейку между портом и транзистором. Затем заменил на IRMLM2502, длина ленты уже 5 метров, батарейку убрал. Начался какой-то бред. К примеру, два канала нормально закрыты, один - постоянно открыт. Или не плавная смена цвета, а как-то скачками что ли (словами не опишешь). Транзисторы очень горячие. Через какое-то время после начала использования, насколько я понимаю, просто выходят из строя. Уже несколько штук перевел. Номинал резистора менял, как раз повлияло на плавность перехода, но нормально работать все равно не стало. Пробовал его вообще убирать, тоже не помогло. Я практически уверен что где то совершил идиотскую ошибку, но хоть убей пока не вижу

Разве что я все еще не могу их до конца открыть моими ~2.9В.

Но коли у вас ШИМ, лучше использовать "драйвер для бедных"

Я так понимаю, на красный вровод у нас подается напряжение, которое и будет передавать транзистор, то есть 12 Вольт? Какой номинал резистора в цепи база Q3 - порт МК?

Реклама

Gudd-Head

Какой-какой... Такой, чтобы гарантированно открыть Q3 и не спалить порт.

4elovek37

Решил реализовать ваш Драйвер для бедных, но в нашем радио магазине слыхом не слыхивали ни о таких транзисторах, ни о таких диодах Шоттки

YS · Сообщение YS » Сб авг 30, 2014 19:24:22

Тут оно некритично. Можно поставить BC817 и любой диод Шоттки, например, 1N5819/SM5819.

Gudd-Head

4elovek37 писал(а):на форуме мне сказали что R1 Номиналом в 1Ом слишком мал, и мосфет (sot-23 IRLML0030 или IRLML2502) будет сгорать из-за большого тока на затворе. Посоветовали поставить номинал в диапазоне от 400 Ом до 1,5 кОм (даже есть расчеты) - а если поставить такой номинал резистора, это убивает быстродействие и лишает смысла использовать данный драйвер. А я уже плату развел и элементов накупил

С чего это он будет сгорать? Очень бы хотелось посмотреть на эти расчёты. 1 Ом при 5 В даст пиковый ток 5 А, по мере заряда ёмкости ток будет спадать. Если вы использовали, как советовали, BC817, то стоит поставить 5 Ом чтобы не спалить транзистор драйвера — у него пиковый ток коллектора 1 А.

4elovek37

1 Ом при 5 В даст пиковый ток 5 А,

У меня 12 Вольт. Пиковый 12А, и резистор получается на 12 Ом. Использую BC817-40

GARMIN писал(а): Частота переключения у вас 7812 Гц, но транзистор открывается не за всё время, а за малую его часть, например 1/256.
Значит, время открывания транзистора ton = 1/(7812 * 256) = 0.5мкс
Ток затвора Ig = Qg / ton = 2.6nC / 0.5uC = 5.2mA Напряжение отсечки например 2,5В
Сопротивление в затворе при 5 вольтах в драйвере R = dU / I = (5-2,5) / 5.2 = 480 Ом
Пиковый ток затвора при 5 вольт драйвере 5/480= 10,4мА

Как то так.
И да, пол ампера в затвор sot-23 выпустят наружу весь волшебный дым.

Gudd-Head

Чё-та, кажется, слишком много времени прошло.
Какие 12 В? Где? При чём тогда полевик Logic Level? У него максимальное напряжение З-И 12 В. Изначально тема была согласовать 3,3 В МК с 5 В драйвером. Не?
Нарисуйте что и где у вас уже готово.

4elovek37

Нарисуйте что и где у вас уже готово.

Принципиальная схема (привел для 1 канала):

Трассировка (возможно еще нуждается в доработке):

Ну и транзисторы приобрел

У него максимальное напряжение З-И 12 В.

Поэтому я собирался ставить IRLML0030, у него З-И до 20 В, и к тому же максимальный ток Id на Ампер больше.

Какие 12 В? Где?

Сейчас работаю над преобразователем на LM317 (уже даже испытывал на макетке) с 12В (БП ленты) на 5 В, что бы питать от него и контроллер (через встроенный регулятор напряжения, но выдавать МК будет все равно 3В), и прочие схемы. Запитать и драйвер от него? Как тогда быть с землей драйвера - пустить на 12В землю, или 5В землю LM317?

Gudd-Head

Может завтра отвечу, накрайняк в будни.
Если у вас всё равно на затвор подаётся до 12 В, нафига вам полевик Logic-Level?

По трассировке не скажу ничего - не смотрел.
По землям тоже сейчас затрудняюсь.

Изначально вся фишка была в том, что вместо Q1

Спойлер

выступает порт вашего МК, который 5В-толерантен, и потому драйвер запитывается от 5 В.
А в схеме как у вас можно дёргать уже любой полевик.
И R6 в схеме был дан просто так, показать что он есть. Его сопротивление уже рассчитывать уже под конкретные напряжения.

Ток затвора Ig = Qg / ton = 2.6nC / 0.5uC = 5.2mA Напряжение отсечки например 2,5В
Сопротивление в затворе при 5 вольтах в драйвере R = dU / I = (5-2,5) / 5.2 = 480 Ом

А на эту ересь я пока как минимум могу сказать что ток затвора нарастает/спадает по экспоненте, и поэтому нельзя просто взять заряд затвора, поделить на требуемое время и в итоге вычислить номинал резистора.

Sergi

Немного не OpenDrain, но применяю в преобразователе напряжения 74LVC1G3157 для управления полевиком 30А 20В
Без дополнительных деталей,имеет внутреннее сопротивление канала около 6Ом.
Легко выбирается активный уровень 0\1 коммутацией В1,В2 к +\-. Выход А,управление S.
Можно параллелить для большего тока. И главное - не дорого - 0,10$ в розницу.

4elovek37

По трассировке не скажу ничего - не смотрел.

Выкладывал тут по соседству файлик с трассировкой - сказали пойдет

По землям тоже сейчас затрудняюсь.

Вот такую схему использую, он нее будут запитаны все ИМС, 12В же только для led-ленты и, опционально, для драйвера. В принципе GND 12-В и 5В цепей объединены, и если питать драйвер от 5-В цепи, а сток-исток мосфетов от 12-В цепи проблем возникнуть вроде бы не должно. Так что тут есть выбор, чем питать драйвер. Что скажете?

нафига вам полевик Logic-Level?

Ну, они быстрые, с маленькой емкостью затвора и сопротивлением каналов, и в sot-23

А так поиск на сайте irf выдает что-то типа IRF8714, но у него же Input Capacitance 1020 pF!

74LVC1G3157 для управления полевиком 30А 20В

Вещь очень интересная, жаль что ранее о ней не слышал. Однако у меня с ней возникнет старая проблема:
min. High-level input voltage, control input = Vcc * 0.7 = 5.038*0.7=3,52. А мой МК с даст 2,9В. Хотя есть вариантик использовать встроенный в МК регулятор напряжения для питания переключателей 3 вольтами, надо будет внимательно глянуть в ДШ

Sergi

Я подаю управление на 3157 от шим STM32F0 с питанием 3.3в. Проблем не обнаружено.
Питание самой 3157 на прямую от LIPOL батареи (преобразователь 4.2в->12в)

4elovek37

Sergi, То есть вот таким образом у вас работает (я про принцип подключения и питания, а не объект управления)?

для управления полевиком 30А 20В

То есть она успешно рулит полевиками с Cl = 1000pF на больших частотах?

Может завтра отвечу, накрайняк в будни.

Видимо, у вас тоже сегодня выходной

Sergi

Да,именно так, только добавлен резистор 10к между S и GND(или VDD по логике). На всякий случай.
При прошивке на ножке МК Z-состояние и может быть сюрприз. Такие драйверы можно паралелить.
Есть и более мощная версия,но дороже.Буквы не помню.
Возле ножек питания драйвера очень желателен конденсатор 1-10мкф, он и передает заряд в затвор исключая импульсные токи от источника.
Вот более мощный SPDT Analog Switch TS5A3159 - но уже за 0.6$ - Input logic High 2.4-5в

Gudd-Head

4elovek37 писал(а):Перевести питание драйвера в цепь 5В с объедением
GND или же оставить в цепи 12В и поставить irf8714?

Если драйвер будет питаться от 5 В, вы можете управлять им прямо с МК.
Если поставите обычный (не logic-level) полевик, то тогда придётся драйвер запитать от 12 В.
Если по току и мощности проходит и то, и то — вам решать.