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Topic: MOSFET, tension de grille et datasheet (ça vends du rêve) (Read 3345 times) previous topic - next topic

bbs

Jan 10, 2012, 03:17 pm Last Edit: Jan 10, 2012, 03:29 pm by bbs Reason: 1
Voila, j'essaye autant que faire se peut de me débrouiller tout seul mais des fois, il faut des confirmations.

Ma question porte sur les MOSFET type N (BS107A) dans le cas précis.
http://www.vishay.com/docs/70215/70215.pdf

Il est marqué dans la DS que le Vgs(th) va de (min) 0.8v à (max)3v.
[1] Cela veux dire que dans la série, ça commute quelque part entre 0.8 à 3v appliqué sur la grille en fonction de l'unité ?
[2] et/ou que 3v est la tension max admissible sur cette même grille avant de griller le FET ?

Je ne saurais me rappeler où, mais j'ai souvenir d'avoir lu qu'en plus d'être relativement sensible au décharges ES les FETs sont aussi sensibles coté grille.

Grosso modo, si je prends un montage comme suit, avec Vcc = 5v, Rled adapté et Rpull-down de 10k, la grille risque t elle quelque chose ?


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

Artouste


Voila, j'essaye autant que faire se peux de me débrouiller tout seul mais des fois, il faut des confirmations.

Ma question porte sur les MOSFET type N (BS107A) dans le cas précis.
http://www.vishay.com/docs/70215/70215.pdf

Il est marqué dans la DS que le Vgs(th) va de (min) 0.8v à (max)3v.
[1] Cela veux dire que dans la série, ça commute quelque part entre 0.8 à 3v appliqué sur la grille en fonction de l'unité ?
[2] et/ou que 3v est la tension max admissible sur cette même grille avant de griller le FET ?

Je ne saurais me rappeler où, mais j'ai souvenir d'avoir lu qu'en plus d'être relativement sensible au décharges ES les FETs sont aussi sensibles coté grille.

Grosso modo, si je prends un montage comme suit, avec Vcc = 5v, Rled adapté et Rpull-down de 10k, la grille risque t elle quelque chose ?


D.



bonjour
a suivre plus tard pour moi mais déjà :
le DS http://www.vishay.com/docs/70215/70215.pdf = BS107
le schéma  http://permafrost.sntteam.org/00-Misc/90-Elec/FET.png = BS170




bbs

J'ai mis un BS170 parceque dans mon eagle j'ai pas trouvé le BS107 :D

C'est juste histoire de placer le mosfet :D

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Super_Cinci

#3
Jan 10, 2012, 04:38 pm Last Edit: Jan 10, 2012, 04:43 pm by Super_Cinci Reason: 1
Salut,

En général, les grilles des mosfet acceptent un VGS de -20 à +25V, donc dans ton cas, tu ne risques absolument rien! Donc vas-y, fonce!

Pour le Vgs(th), normalement, c'est la tension de grille nécessaire pour passer de OFF à ON. donc ton mosfet commutera à partir d'un Vgs entre 0.8 et 3V (ce qui me paraît large, mais bon...). en gros, c'est la plage de tension de grille à éviter en mode commutation.

bbs


Salut,

En général, les grilles des mosfet acceptent un VGS de -20 à +25V, donc dans ton cas, tu ne risques absolument rien! Donc vas-y, fonce!

Pour le Vgs(th), normalement, c'est la tension de grille nécessaire pour passer de OFF à ON. donc ton mosfet commutera à partir d'un Vgs entre 0.8 et 3V (ce qui me paraît large, mais bon...). en gros, c'est la plage de tension de grille à éviter en mode commutation.


Merci, comme d'hab' Super_Cinci <=> Super Réponse :D

Pour le Vgs, chui bête moi, je lis la datasheet (enfin ils disent que le Vtyp est de 1.2v).

[1] Donc si je résume, c'est Vgs la "tension de claquage" ?

[2] Juste pour ma culture quelqu'un aurais un "exemple" de l'utilisation d'un FET dans sa zone ohmique ?

D.


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68tjs

Les renseignements qu'on t'a fourni sont bon, j'interviens juste pour rappeler un point de base valable quelque soit les composants.

En début de datasheet tu as toujours des "Absolute Maximum Ratings"  et ensuite tu as les "Spécifications" proprement dites.

Les "Absolute Maximum Ratings" sont les valeurs que le constructeur indique comme ne devant jamais être dépassées même en régime non permanent. C'est ce qu'il garantit en robustesse, si tu dépasses en général il y a de la marge mais ça peut tenir comme ça peut fumer, c'est à tes risques et périls.

Les spécifications proprement dites sont les vrais performances qui servent pour les calculs (valeurs min et max). Elles sont généralement définies pour des conditions de test précises afin que les contrôles d'assurance qualité du fournisseur et aussi des clients  puissent faire des contrôles sans contestation possible.

al1fch

#6
Jan 10, 2012, 06:23 pm Last Edit: Jan 10, 2012, 06:42 pm by al1fch Reason: 1
Bonjour

Il faut différencier plusieurs valeur particulières de VGS : celles qui débloquent le canal, celles qui risquent de provoquer la destruction.

Le schéma proposé convient pour un courant de moins de 120mA dans le drain. La grille ne rique rien avec 5V. Et avec 5V sur la grille on est sur que le BS107 laissera passer tout ce qu'il est capable de laisser passer (120mA à 25°C ambiant)

Valeur maximale de VGS pour éviter la destruction)("Absolute max ratings")
->le claquage intervient si la valeur absolue de VGS dépasse 25V

Valeur de VGS pour laquelle le 'robinet commence à s'ouvrir' ("seuil de conduction", th = threshold)
->le canal commence à conduire (arbitrairement 1mA) pour une valeur de VGS allant de 0,8V (pour les "individus les plus sensibles" ) à 3V ("individus les plus récalcitrants") Le VGS de seuil c'est comme le beta d'un transistor bipolaire, diffiicle à produire à faible cout avec une plage réduite. Eventuellement les fabricants trient les composants après fabrication.
Une plage allant de 8,8V à 3V n'est pas très génante puisque ce composant sera en général utilisé pour des ID de plusieurs dizaines ou centaines de mA, pas à 1mA ,valeur choisie pour définir le début de conduction.

La notice donne sous forme de courbe les valeurs de courant ID en fonction de VGS

La zone ohmique se prete en analogique à des montages en 'résistance variable', en CAG (controle automatique de gain) par exemple. Avec une résistance fixe en série, côté drain en général, on a un pont diviseur commandé par une tension de grille.
 

bbs

Merci.

Je pense que je vais pour le moment rester éloigné de la zone ohmique pour le moment :D

D.
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bbs

@al1fch: Dernière précision, si je prends cette fois un IRF3205 (pris plus ou moins au pif):
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf3205.pdf

Si j'interprète bien la DS, Vgs(th) entre 2v et 4v, Vgs claquage à 55V, la figure 3 m'indique que si je l'utilise en 5v, il laissera passer entre 12A et 14A en f(temp) ?

J'ai bon ? j'ai appris à lire ? :-D

D.
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al1fch

Bonsoir

ce que je lis sur la doc :
-55V c'est la valeur maximale entre drain et source (Vds) (au dessus = claquage)
-par contre entre grille et source (Vgs) le claquage intervient au dessus de 20V (en positif ou en négatif)
-entrée (timide) en conduction (250µA) avec un Vgs d'environ  3V (.....quelque part entre 2V et 4V)
-figure 3  pour Vgs = 5V :
supporte 30A dans le drain si la puce (j=jonction) est à 175°C
supporte 50A dans le drain si on abaisse la température de la puce à 25°C (il faut un refroidisseur énergique)
(l'échelle verticale est logarithmique)

bbs

Effectivement, j'avais zappé l'échelle logarithmique.

Donc mis à par les erreurs de lecture bêtes, je pense tenir le bon bout :)

Merci !

D.
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Super_Cinci


-figure 3  pour Vgs = 5V :
supporte 30A dans le drain si la puce (j=jonction) est à 175°C
supporte 50A dans le drain si on abaisse la température de la puce à 25°C (il faut un refroidisseur énergique)
(l'échelle verticale est logarithmique)
effectivement, +1

C'est un mauvais choix pour le faire travailler en 5V (selon l'intensité que tu vas lui demander...), car il va travailler dans sa limite de conduction, va mettre du temps à conduire, donc chauffer.

Pour l'utilisation en zone ohmique, j'ai fait plusieurs générateurs de courant à base d'un AOP, c'est très efficace :



dans l'idée, le courant qui circulera dans R3 (la charge) sera proportionnelle à la tension délivrée par le potar sur l'entrée + de l'AOP. Très utile comme chargeur de batterie à courant constant par exemple, ou pour alimenter un moteur CC en limitant le courant... Mais attention, car les mosfet sont très limités en puissance, et en zone linéaire, ils en prennent rapidement plein la tronche (P = UxI, c'est pas nouveau)...

bbs

#12
Jan 11, 2012, 11:44 am Last Edit: Jan 11, 2012, 11:49 am by bbs Reason: 1

effectivement, +1

C'est un mauvais choix pour le faire travailler en 5V (selon l'intensité que tu vas lui demander...), car il va travailler dans sa limite de conduction, va mettre du temps à conduire, donc chauffer.


Comme je le disais plus haut, je l'ai pris plus ou moins au pif, mais si je comprends bien tu déconseil l'utilisation de 5V pour les fortes puissance, mais si c'est pour quelque Amps (voir 1A-1,5A simplement) ?


Mais attention, car les mosfet sont très limités en puissance, et en zone linéaire, ils en prennent rapidement plein la tronche (P = UxI, c'est pas nouveau)...


Pourtant quand je regarde ce qu'il y a "à dispo" sur le marché, j'entends par la naviguer dans une boutique et non pas rechercher une ref précise, j'ai l'impression que les MOSFET 10, 50, 100, et même 150A sont monnaie courante.
A moins que ce soit de puissance thermique a laquelle tu fait référence ?

D.
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al1fch

#13
Jan 11, 2012, 12:42 pm Last Edit: Jan 11, 2012, 12:54 pm by al1fch Reason: 1
je pense que Super Cinci évoque les problemes de puissance quand le Mos travaille en linéaire ou en 'zone ohmique'. Dans ces cas il y simultanément un courant dans le canal drain-source ET une tension à ses bornes. Il faut gérer ça méticuleusement et faire des calculs.

Par contre en 'commutation'  (Mos comme interrupteur de puissance) le Mos est tantot bloqué (= tension U mais pas de courant I) tantôt ouvert à fond (courant I important mais pas ou peu de tension U).
5V est alors OK car ça permettra d'atteindre une faible valeur de résistance Rds quand le Mos est conducteur et traversé par 10A ou plus.
(Sur les courbes donnant le courant Ids en fonction de la tension Vds ça correspond aux parties horizontales des courbes.)

En commutation on s'assure d'ailleurs de franchir assez vite la zone intemédiaire ('linéaire') pour ne pas y échauffer excessivement le Mos et gaspiler de l'énergie. C'est dans la 'zone intermédiaire' qu'on perd en chaleur l'essentiel de l'énergie. Le 'linéaire' est alors l'ennemi n°1 du rendement.

Un Mos utilisé en linéaire (audio ampli classe B) aura besoin d'un radiateur beaucoup plus conséquent que le même Mos travaillant en commutation de puissance (tantôt ouvert à fond, tantôt fermé)

Le fil de discussion s'est engagé sur ce terrain à partir du moment ou il était question de travail d'un Mos ou d'un Fet en 'zone ohmique' !!

bbs

En fait la question sur la zone ohmique c'était juste pour ma culture, mais c'est super intéressant :)


D.
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