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Topic: Has been ? (Read 944 times) previous topic - next topic

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Je constate de plus en plus de schémas avec des MOSFET.

Question, les bon vieux transistor bipolaire à 10cts c'est devenu "has been" ou c'est moi le "has been" ?

D.
I've lost my mind, but I've a backup tape ... somewhere

Super_Cinci

#1
Dec 31, 2011, 09:07 am Last Edit: Dec 31, 2011, 09:37 am by Super_Cinci Reason: 1
disons que le progrès a frappé encore une fois, mais progressivement.

On a rapidement abandonné les lampes au profit des transistors bipolaires, pour une sombre histoire de gain en rendement, encombrement, puissance, coût et baisse des tensions de fonctionnement.

Ensuite, les transistors à effet de champ ont fait leurs apparitions, ils fonctionnement comme les lampes (commande par tension négative), ce qui a permis aux anciens de se remettre à l'électronique, avec leurs bons vieux principes de l'époque.

Puis l'IGBT, et enfin, le mosfet qui viennent placer leurs fonctionnements à mi-chemin entre le fet et le bipolaire.

Si aujourd'hui on utilise de plus en plus de mosfet dans l'interfaçage logique / puissance, c'est parce qu'un simple transistor mosfet sans rien autour suffit pour commander plusieurs dizaines d'ampères et dizaines de volts juste à partir d'un niveau TTL. L'emploi d'un bipolaire demande de calculer au moins le résistance de base en fonction du gain du transistor (rarement précis, entre 50 et 200 par exemple pour un 2N2222), de ses limites électriques. Et pourtant, on utilise encore ces vieux bipolaires dans certains cas...

J'utilise des mosfet en sortie pour la puissance, mais si c'est juste pour faire un ampli de ligne, ou alimenter une led (donc ampli de courant petits signaux), ce sera bipolaire.
En entrée, j'utilise toujours du bipolaire (2N2222 en NPN et 2N2905/2904 en PNP, car j'en ai un stock de malade). L'avantage du bipolaire, c'est qu'il permet d'adapter par exemple un signal 12V en niveau TTL...

Les mosfet ont le vilain défaut d'avoir des capas dans tous les sens, et il n'est pas rare de voir un mosfet demandant une pointe de courant de 4A sur la grille (capa d'entrée) pour ne commuter qu'une quinzaine d'ampères en sortie, et mettre beaucoup de temps à s'ouvrir (OFF) à cause aussi de ces vilaines capas... le bipolaire, lui, aura toujours le même courant de commande (dans sa base), quelle que soit la charge (en émetteur commun bien sûr)

en gros, si l'on doit comparer mosfet et bipolaires :

En mode commutation (logique : ON/OFF) :
mosfet :
Avantages : aucun composants nécessaires, fortes puissances en sortie, faibles signaux en entrée
Inconvénients : Temps de commutation élevé et pertes capacitives : limites en fréquence nécessitant un circuit adaptatif de commande entre logique et mosfet.
bipolaire :
Avantages : Temps de commutation faibles, même sur de forts courants
Inconvénients : Courant de commande élevé limitant la puissance de sortie, calculs plus longs à l'utilisation.
IGBT : Un transistor inventé justement pour avoir en entrée tous les avantages du mosfet et les avantages du bipolaire en sortie. c'est simplement deux transistors dans un même boîtier : un bipolaire commandé par un mosfet...

En mode linéaire (rarement rencontré dans nos applications aruinèsques, on parle ici d'analogique) :
bipolaires :
Avantages : grande précision en boucle ouverte, fréquences élevées
Inconvénients : puissance limitée, faible rendement
mosfet :
Avantages : puissance élevée, fort gain
Inconvéniants : impédances capacitives élevées, mauvaise précision en boucle ouverte

J'espère avoir été assez clair et pas trop relou... Maintenant, à chacun sa philosophie, moi, à l'école, on ne m'a parlé que du transistor à effet de champ canal N ou P, et encore, pas beaucoup, car on était encore en pleine période du bipolaire, et même les amplis audio ne connaissaient pas trop le FET. Alors j'utilise encore ces bestioles quinquagénaires, car je les connais bien...

EDIT : je ne vais tout de même pas jouer au vieux c*n, car j'ai récupéré 3 alims 48V/100A qui se branchent sur le triphasé (380V), dont voici la partie qui hache le 380 redressé :

de gauche à droite : le radiateur supportant un pont en H de 4 x 3 mosfet (900V / 26A chaque) et des diodes ulra rapides, la carte de support des mosfet, la carte de commande des mosfet.
les cartes s'empilent sur le radiateur, et on commande l'ensemble à partir de deux signaux TTL : une horloge et un déclenchement. J'ai relevé tous les circuits et ne désespère pas un jour de faire joujou avec, car ça peut aussi marcher en 12V, et dans ce cas, ça me ferait un pont en H de 60A voire 120A en classe AB (première idée : un vrai onduleur 220V géré par arduino...), comme quoi je ne suis pas contre les mosfet...

Ce système a l'avantage de mettre en évidence le lourd interfaçage de commande entre un niveau TTL et les grilles des mosfet de puissance : TTL => bipolaire => transfo d'impulsion => bipolaire => mosfet...

skywodd

Salut,

L'avantage avec les mosfet c'est qu'ils peuvent supporter des courant élevé sans broncher, et surtout en électronique numérique les petits mosfet de signal sont hyper pratique !
Exemple type : un adaptateur 3v3 <-> 5v pour un bus I2C (bi-directionnel), avec un petit mosfet et sa diode intégré c'est très vite fait.
Des news, des tutos et plein de bonnes choses sur http://skyduino.wordpress.com !

bbs

Oui, le coup du level shifter a base de mosfet, je l'avais aussi trouvé dans la datasheet NXP sur l'I²C :)
C'est d'ailleurs pour ca que j'ai acheté mon premier mosfet.

@Super_Cinci: Merci pour cette explication.

J'avais effectivement une bonne vue d'ensemble de la différence entre les 2 (j'ai cherché quelques jours) et cela m'a permis de consolider ce que j'avais trouvé, car malheureusement, dans les explicatifs théorique que j'ai trouvé sur le net on parles souvent que de la théorie et peu de pratique.

D.
I've lost my mind, but I've a backup tape ... somewhere

Super_Cinci

le choix se fait (enfin dans mon cas) sur les points suivants :

- origine de la commande : ai-je assez de courant pour faire commuter mon transistor bipolaire ou dois-je plutôt utiliser un MOSFET?
- caractéristiques de la charge (courant, tension, résistif, capacitif ou inductif...)
sachant que le courant de commande d'un bipolaire (en émetteur commun) ne dépend pas de la charge, alors que sur un mosfet, en commutation, la charge ou décharge de la grille demande plus ou moins de courant selon la charge (capa grille-drain)

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