Форум РадиоКот

Доброго времени суток! Возникли сложности с изготовлением драйвера для светодиодной ленты. Первоначальная схема следующая:

И вот знаете - как то не задалось...
Всего было предпринято две попытки изготовления:
1) При разводке были допущены глупейшие ошибки, они помечены на изображении красными стрелками.

После исправления драйвер таки заработал, лента стала управляться. Однако в скором времени в ходе эксплуатации один из транзисторов задымился...и сгорел. Момент гибели я даже успел сфотографировать.

Как можно увидеть, выгорел мосфет Q3. После этого один из каналов, естественно, отвалился - а два остальных (!) продолжили преспокойно работать, и работают до сих пор! (Правда, лента управляется как-то "рывками", будто бы проблемы с быстродействием).
2)Было принято решение изготовить драйвер заново, исправив ошибки разводки.

Номиналы R3, R7 и R10 теперь стали 3кОм.
Но если не задалось - значит не задалось, и поэтому человек, изготавливающий плату, отзеркалил не тот слой, и в итоге мы опять получили нерабочую схему

Было решено выпаять все транзисторы, перевернуть на пузо, и впаять обратно. После проделанного драйвер таки заработал, однако в очень скором времени резко выгорел Q1. Фото нет, так как я при этом не присутствовал и саму схему после перепайки еще не видел. Проверяли 5-ю Вольтами от компьютерного блока питания.
Очень прошу вашего совета (ну, кроме того, что мне не стоит заниматься схемотехникой, это-то я уже догадался ).

У вас IRLML2502 работает на грани фола. Прочтите в документации значение параметра Gate-to-Source Voltage в разделе Absolute Maximum Ratings.
Я вам уже говорил в другой теме: Всегда перед рисованием схемы читайте документацию на компоненты (включая графики), думайте и всё будет работать.
Или у вас чисто спортивный интерес: "Не буду ничего читать и посмотрю что из этого выйдет"?
P.S.
Я вообще удивлён что с такой трассировкой платы у вас "вылетел" только один транзистор...

Gate-to-Source Voltage

Конечно читал, и это смущало. Однако эту схему я показывал нескольким людям, они сказали что работать будет
Варианты решения этой проблемы: Снижать напряжение до затвора мосфета, либо попросту заменить на другую модель. Проведя пару минут на сайте irf, подобрал IRLML0030 (по max Vds, Id и Vgs подходит, Charges (Q и t) даже быстрее предыдущего, однако в разы больше Rds, что вроде бы плохо). Подойдет ведь этот мосфет?

Я вообще удивлён что с такой трассировкой платы у вас "вылетел" только один транзистор...

Что же не так?

Или у вас чисто спортивный интерес

Интерес сделать работающую плату. Понимаю, что в большинстве своем задаю глупые вопросы, но стараюсь делать это как можно реже

4elovek37 писал(а):эту схему я показывал нескольким людям, они сказали что работать будет

Передайте им пламенный привет (с дымком)

4elovek37 писал(а):Проведя пару минут на сайте irf, подобрал IRLML0030

Что там можно найти за "пару минут"?
Этого времени не хватит на вдумчивое прочтение даже одной документации.
---
Вы не указали ток ленты по каждому цвету. Без этого у меня гадать нет желания. Пора бы вам уже читать pdf-ы, думать, брать калькулятор и считать номиналы.
Можно некоторое время потратить на изучение азов схемотехники, а можно "палить" детали. Рекомендую первый вариант.
По трассировке - так GND не делается. На этом форуме очень много постов было посвящено трассировке плат.

Вы не указали ток ленты по каждому цвету.

5 метров RGB св. ленты потребляют в пределах 6А (указанная у продавца мощность 72Вт, напряжение питания 12В). Так как каналов 3 => 6/3=2А. Более 5 метров я на этот драйвер не повешу. (а если присоединять еще, можно приобрести специальные усилители)

Что там можно найти за "пару минут"?

У них довольно таки удобный поиск по параметрам
http://www.irf.com/parametric-search/_/ ... %20MOSFETs

Пора бы вам уже читать pdf-ы

Это было образное выражение. Читаю я pdf'ы, и согласно моим немногочисленным знаниям irlml0030 подходит не хуже 2502, за исключением в разы большего Rds.

На этом форуме очень много постов было посвящено трассировке плат.

Ок, схожу в соответствующую ветку.

Передайте им пламенный привет (с дымком)

Обязательно, я этим дымком уже пропах

полевик с материнской платы, 10ом в затвор и готово

полевик с материнской платы, 10ом в затвор и готово

Мне не в единичном экземпляре нужно, поэтому подбираю наиболее популярные и доступные компоненты

С вашими запросами нужны не меньше, чем IRF7805.
А если управление 5 вольт, то достаточно просто напрямую от контроллера через резистор 100 Ом управлять IRF7401 или IRF7402. Драйвер у вас излишен.

С вашими запросами нужны не меньше, чем IRF7805

Запросы то вроде не большие, всего-то 5 метрами ленты посветить А IRF7805 вроде как раз Gate-to-Source Voltage не проходят.

Драйвер у вас излишен.

Именно на этом форуме я пришел от идеи просто управлять мосфетом к данному драйверу
Так чем irlml0030 не подойдет? Вроде бы по всем параметрам вписывается?

Я не ставлю полевики с запасом по току меньше двух-трёх раз.
И насчёт драйвера - вы уверены в сопротивлении резистора на затворе 1 ом?
P.S. вашими 0030 можно просто процессором двигать.

GARMIN писал(а):Я не ставлю полевики с запасом по току меньше двух-трёх раз...

И это правильно

4elovek37 писал(а):IRF7805 вроде как раз Gate-to-Source Voltage не проходят

Вы, как всегда, не читаете pdf. Поставьте, наконец, Adobe Reader

Спойлер

И вообще, кто вас заставляет в затвор "гнать" +12V? В документации, на графиках, есть же вся информация.

вы уверены в сопротивлении резистора на затворе 1 ом?

Нет. Нужно поставить 10 или 12 Ом?

Вы, как всегда, не читаете pdf.

IRF7805:

И у него действительно максимальный Gate-to-Source Voltage = 12В
А вот у IRF7805Z - да, 20В.

Я не ставлю полевики с запасом по току меньше двух-трёх раз...

Вот этого никак не могу понять. У 0030 максимальный ток 5.3А. Допустим, он довольно-таки сильно нагрелся и Id max стал 4.3А. Канал же ленты при самом плохом раскладе потребляет 2А (на самом деле должно быть меньше) - получается разница более чем в 2 раза, но тем не менее он по этому параметру не подходит

И вообще, кто вас заставляет в затвор "гнать" +12V?

Да в общем то никто. Данный драйвер мне давненько посоветовали на этом же форуме, при чем не один человек. Единственное, что я подбирал сам - конкретный sot-23 полевик.

Вы там с IRF7805 поаккуратнее. У него ёмкость затвора 2,5nF(!). Ему в "раскачку" точно что-то типа MCP1407 придётся ставить. Если надо - для MCP1407 можно сделать отдельное питание, к примеру, +9V.

Для sot-23 полевика с логическим управлением чаще всего вообще не нужен драйвер.
По поводу резистора. Посчитайте максимальный ток зарядки затвора (это раз)
и посчитайте время зарядки затвора (это два) и выберите допустимый резистор в затворе.
Из частоты переключения посчитайте допустимые динамические потери на транзисторе, и не сожгите затвор большим током.
Спутанно, но разберётесь.

Для sot-23 полевика с логическим управлением чаще всего вообще не нужен драйвер.

В свое время мне сказали что таки нужен:

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

Тем более, что ШИМ очень быстрый (аппаратный, тактируется 2МГц, 8-бит)

У него ёмкость затвора 2,5nF(!)... MCP1407 придётся ставить

Еще более усложнять схему, тем более делать отдельную цепь питания желания мало

Спутанно, но разберётесь.

Попробую, пока такие инструкции вводят в ступор
Так же попытаюсь исправить некий косяк с GND в разводке

4elovek37 писал(а):...Тем более, что ШИМ очень быстрый (аппаратный, тактируется 2МГц, 8-бит)...

Вот спрашивается, НАФИГА 2MHz (частота ШИМ 7812,5Hz) ?!?!?
Настройте пределитель, выберите частоту около 200-от Герц. 200*256=51200Hz. На "тактовой" 51200Hz будет намного проще управлять полевиками.

Настройте пределитель

Это УЖЕ с пределителем! У моего ШИМ модуля макс. пределитель SYSCLK/12. Поэтому я и не спешу использовать только мосфет с затвором на ногу МК, а вцепился в драйвер.

Посчитайте

Попробовал, вот что получается (взял irlml0030), формулы пытался искать на просторах интернета:
1) Посчитать ток, необходимый для включения транзистора
Ig = Qg*fsw
Qg = 2.6 nC = 0.0026 uC = 0.0000026 mC = 0.000 000 0026 C (из ДШ)
fsw =
a)2 000 000 Gz (максимальное)
b)1 000 000 Gz (типичное)
c)min = 2 000 000 / 256 = 7812,5 Gz (минимальное)
в результате
a)Ig = 0,0052 A = 5,2 mA
b)Ig = 0,0026 A = 2,6 mA
c)Ig = 0,000020 A = 0,02 mA
То есть необходимо подавать не менее 5,2 mA для открытия мосфета.
2)Посчитать номинал резистора
Rg= (Ton_off*Vgs)/Qg
t(on) = 5,2 nS, t(off) = 7,6 ns (взял из ДШ) => берем среднее 6,4 nS (тут вообще не уверен что правильно делаю)
Vgs = 12V = 12 000 000 000 nV (напряжение, которое приходит на затвор)
Qg = 2,6 nC
Rg = 29538461538 nOm = 29,54 Om
3)Посчитать пиковое значение на затворе
Igpeak = (Vg(on) - Vg(off)/(Rg+Rg(int))
Rg = 27 Om (ближайший номинал, или стоит брать в большую сторону?)
Rg(int) = 2,3 Om (Из ДШ)
Vg (on) = 12V
Vg (off) = вот тут возникло недопонимание либо
а)0V, либо б) -12V
Получается:
а) 0,4 А или б)0,8 А
что явно больше требуемого для открытия Ig
Так что делать - увеличивать номинал резистора для снижения тока на Ig, или оставить все как есть?
4)Посчитать мощность динамических потерь транзистора
PSW=(2*Us*Id*Qg/Ig)*F
Us=12V
Qg = 2.6 nC = 0.0026 uC = 0.0000026 mC = 0.000 000 0026 C
Id = 2A
F=2 000 000 либо 1 000 000
Ig - Зависит, какой резистор я рассчитал в пред. пункте. Допущу, что оставил 27 Om. Тогда это либо а)0,4А б)0,8А (я не понял как правильно его считать)
Получается для частоты в 1 000 000 Gz
a)PSW=0,312
б)PSW=0,156
А для частоты в 2 000 000 Gz
а)PSW=0,624 W
б)PSW=0,312 W

Maximum Power Dissipation у irlml0030 для температуры 25" = 1.3 W, при температуре 70" = 0,8 W
Получается, что мосфет не расплавится ни в одном из случаев Ну, это если я нигде не ошибся, хотя скорее всего так и есть

и не сожгите затвор большим током

Получается:
а) 0,4 А или б)0,8 А

Я не знаю какой из них я высчитал правильно, но ими реально сжечь?

Здесь почти всё неправильно.
Почитайте внимательно расчёт полевого транзистора в хорошей статье Дмитрия Макашова "Обратноходовой преобразователь"
http://bludger.narod.ru/smps/Flyback-R01.pdf
Вам многое станет ясно.

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.

2.6nC / 0.5uC

Разве можно нано величину делить на микро величину? Вроде бы же надо приводить к единой мере?

a)Ig = 0,0052 A = 5,2 mA

Хотя пришли к тому же результату