Fonctionnement bizarre du transistor MOS IRLP3034PBF

[invite69483f5c]

Bonsoir,

Après montage du schéma ci-joint, le capteur de température étant en " position " fermeture du transistor MOS IRLP3034PBF, la lampe s'allumait et s'éteignait en fonction de la position de l'interrupteur situé sur le collecteur du transistor 2N2222.

Après quelques fonctionnements, le MOS IRLP3034PBF fait bien allumer la lampe lorsque l'interrupteur est en position fermeture, mais il laisse la lampe allumée lorsque l'interrupteur est ouvert. Il n'éteint la lampe que lorsque je mets un multimètre digital en position marche entre la gâchette et la masse.

Le MOS est-il mort ?

Si non que dois-je mettre entre la gâchette et la masse pour remplacer le multimètre.

NOTA : après les essais, la lampe sera remplacée par une résistance de 0,07 Homs.


Merci par avance pour toutes vos remarques et conseils.
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[invited3dcf66c]

Salut,
La grille d'un MOSFET c'est avant tout une capacité. Lorsque tu fermes ton interrupteur, tu la charges, à travers ta résistance de 47K, à 12V. Lorsque tu rouvres ton interrupteur, si le 2N2222 n'est pas passant, cette capacité se retrouve connectée à... plus rien! Donc elle ne se décharge pas (ou disons, peu, sans rentrer dans les détails pratiques), Vgs reste à 12V, et ton transistor continue de conduire.
Dès lors que tu introduis ton multimètre, qui est, en gros, une résistance de 10MOhms (typiquement), tu décharges ta capa à travers ce même instrument, la tension à ses bornes retombe à zéro, ton transistor ne conduit plus...
Bienvenue dans le monde de la mesure où l'on doit sans cesse s'assurer de l'influence du procédé de mesure sur la valeur à laquelle on s'intéresse.

[invite69483f5c]

Bonjour,

Merci pour la réponse. Je ne savais pas que la grille se comportait comme un condensateur.

La solution est-elle de mettre une résistance de 10 Mhoms entre la grille et la masse ?

Quel serait alors le temps de retour à 0V de la grille ?

[DAT44]

Bonjour,
tu as 10 nF de capa de grille(environ), soit 0.1 seconde avec 10 Mohms

tu es sur pour les 0.07 ohms, cela fait plus de 2 KW, ton transistor devait pouvoir commuter une seul fois(définitive)

[A voir en vidéo sur Futura]

[Antoane]

Bonjour,

La capacité d'entrée de ce mosfet est de l'ordre de 10nF (http://www.irf.com/product-info/data...rlp3034pbf.pdf) ce qui, associé à 10MOhm donne une constante de temps de l'ordre de 100ms.
La résistance grile-source à ajouter devrait avoir une valeur minimale telle que lorsque l'interrupteur est fermé et que le NPN est bloqué, la tension de grille du mosfet est supérieure à 5V, ce qui donne une résistance minimale de 39kOhm.
Cette résistance soit par ailleurs être aussi faible que possible pour maximiser l'immunité au bruit du montage. Et, de ce point de vue, 39kOhm, c'est déjà trop.
Une première solution serait de remplacer la 47k par une 4k7 et d'utiliser une 3k9.

Mais il est aussi possible de simplifier le montage.

Plusieurs sont possibles pour répondre au cahier des charges simpliste : "alimenter le truc si la résistance du capteur est inférieure à un certain seuil, si si l'interrupteur est fermé".
La plus simple consiste à connecter directement la sortie du comparateur à la grille du MOSFET au travers de l'interrupteur, en câblant une résistance de 2k2 entre la grille et la source du MOSFET. Il est alors préférable d'alimenter directement l'AOP en 12V.

Pour faire une comparaison, un comparateur serait plus approprié qu'un AOP, à peu près n'importe lequel de ceux-ci conviendrait : http://www.ti.com/lsds/ti/amplifiers...IP;SOT-23;SOIC, ou chez un autre fabricant.
Il faudrait ajouter un peu d'hystérésis, sans quoi tu as de bonnes chances de tuer ton mosfet à la première commutation.
D'où vient l'alimentation 12V ?
Pour une telle puissance, il faut prévoir un câblage propre, sans quoi ça fonctionnera mal, voire pas.


Edit : grillé (pour partie ) par DAT44.

[invite69483f5c]

Merci pour la réponse.

Le transistor IRLP3034PBF est capable de laisser passer 200A en continue.

Pour les 0,07 homs à quelques chose près, j'en suis certain car j'ai déjà fait l'essai.

Cela fait 130A, mesuré avec une pince ampère-métrique, car la batterie, qui est une batterie automobile de démarrage, même étant "chargée à bloc", descend à 9,5V à la mise en service du MOS et remonte ensuite aux environs de 12V, à sa coupure. Naturellement, les 12V de retour sont fonction du temps où le MOS est passant.

[DAT44]

Bonjour,
bien saturé ce transistor à 130 ampères, prend quand même 30 watts d'échauffement, il faut le monter sur un radiateur.

Tu chauffe quoi avec ta super résistance ?

[invite69483f5c]

Le MOS est monté sur un ancien radiateur avec ventilation d'unité centrale d'ordinateur. Car j'avais calculé qu'un radiateur simple, aurait toute les peines du monde à maintenir une température convenable.

Je chauffe un débit d'eau d'environ 0,4l/min.

[invitee05a3fcc]

Le transistor IRLP3034PBF est capable de laisser passer 200A en continue.

Tu as un lien WEB sur la datasheet de ce NMOS ?
Ca m'étonnerait fort que ce transistor soit spécifié en saturation à 130A .... mais je peux me tromper !

[invite69483f5c]

Ici : http://www.irf.com/product-info/data...rlp3034pbf.pdf

[invitee05a3fcc]

Oui, il est costaud !
Par contre, les valeurs données sont en pulsées avec un ratio de 2%

Je ne vois pas les pattes du boitier tenir 100A en permanent . Perso, pour 150A, j'en mettrais trois en parallèle . de plus, cela à l'avantage de dissiper le tiers de la puissance dans chaque boitier, ça facilite le refroidissement.

[bobflux]

Continuous Drain Current, VGS @ 10V (Package Limited) 195A

C'est donc limité par les connections dans le package (qui doivent être mastoc)...

C'est les "absolute maximum ratings", mais bon, 130A est bien en-dessous, moins de la moitié en puissance... si ça crame, mets-en deux...

C'est un plus si le ventilateur refroidoit aussi les fils, d'ailleurs.

[bobflux]

Note que pendant la commutation il y aura un pic de puissance dissipée dans le transistor dans les 800W environ. Il vaut mieux commuter pas trop lentement.

[invite69483f5c]

Bonsoir et merci pour tous les renseignements.

Demain, je ferai des essais avec les valeurs de résistances mentionnées dans les posts précédents.

Cela ne me gêne pas plus que cela de mettre plusieurs MOS, mais ce qui me chagrine est le fait que j'ai peur qu'un MOS prenne tout l'ampérage du fait d'un échauffement ou autre, ce qui reviendrai à n'en avoir qu'un.

Il y a-t-il une astuce pour bien répartir la puissance ?

Autre question, pourquoi la résistance entre la grille et la source dans mon cas n'apparait jamais dans les schémas mis sur le net ?

[invitee05a3fcc]

Cela ne me gêne pas plus que cela de mettre plusieurs MOS, mais ce qui me chagrine est le fait que j'ai peur qu'un MOS prenne tout l'ampérage du fait d'un échauffement ou autre, ce qui reviendrai à n'en avoir qu'un.

Pour des bipolaires, y auraient un problème , pas pour des MOS

Autre question, pourquoi la résistance entre la grille et la source dans mon cas n'apparait jamais dans les schémas mis sur le net ?

Par ce que sur le Net, y a du bon grain et de l'ivraie .

[DAT44]

Bonjour,
la diode en série avec le 12 volts va voir tout le courant de la charge la traverser, il serait peut-être plus judicieux de ne la mettre que en série avec le 7805, en protection d'inversion de polarité, non ?

Pour la commande de la grille, pour une commutation rapide, un montage totem pole, NPN-PNP serait sans doute plus adapter, non?

Une résistance de forte valeur entre l'entrée + et la sortie du LM358, pour établir une hystérésis, serait la bien venue, non?

[bobflux]

Cela ne me gêne pas plus que cela de mettre plusieurs MOS, mais ce qui me chagrine est le fait que j'ai peur qu'un MOS prenne tout l'ampérage du fait d'un échauffement ou autre, ce qui reviendrai à n'en avoir qu'un.

Plus un MOS chauffe, plus sa RdsON augmente, donc il refile le courant aux autres, c'est pratique.

[invite69483f5c]

Voici quelques nouvelles.

En ce qui concerne la diode la remarque est juste et c'est moi qui avait mal fait le schéma. Sur le schéma papier les parties commande et puissance sont bien séparées et il n'y a pas de diode sur la puissance.

Mis à part les fils de la partie commande, jusqu'à la grille ou les fils sont petits, pour la partie puissance, le plus petit à un diamètre de cuivre de 5mm, soit environ 20mm2, pour une longueur de 25cm, le reste, c'est du câble de démarrage moteur de voiture en 35mm2 pour une longueur de 3,5m qui seront fortement réduit après la mise au point.

Il vaut mieux commuter pas trop lentement.

Le trop lentement correspond à quoi et en quoi puis-je influencé le temps de commutation ?

Cet après-midi, j'ai câblé, tel que j'avais compris les explications, à savoir, mise en place d'une résistance de 3,5 k entre la grille et la masse, soit en // de la source du MOS et remplacement des résistances de 47 k par des 4,7 k sur les collecteurs des 2 transistors 2N2222. Résultat : à la mise sous tension, grille du MOS non branchée, j'ai environ 5v de commande de grille, ce qui signifie que le MOS sera toujours "passant", j'ai sans doute "loupé" quelque chose.

Est'il normal que la grille du MOS n'ayant pas de tension à sa borne, celui-ci soit passant ?

Je joins ci-après un nouveau dessin du câblage. J'ai ajouté une diode et une résistance sur le LM358, et la résistance de 0,07 Ohms que j'avais oublié de représenter sur le premier dessin.

Merci encore pour vos remarques.

[invitee05a3fcc]

Est'il normal que la grille du MOS n'ayant pas de tension à sa borne, celui-ci soit passant ?

Comment tu sais qu'il n'y a pas de tension ? Elle est en l'air , c'est différent ! Et la grille d'un MOS, c'est 2nF .
Le fait de faire passer un chat en chaleur au voisinage change son potentiel !

[invite01fb7c33]

Je ne comprend pas bien pourquoi tu mets une ampoule de 15W en série avec une 0,07ohms. (Je suppose que c'est l'un ou l'autre d'après tes postes précédents.
Vu le courant que tu veux faire circuler, il est recommandé de polariser correctement ton mos de puissance, 5V c'est très limite, il risque de chauffé fortement. Le Rdson de la datasheet est donné pour Vgs 10V.
L'état on est donné par la résistance de colllecteur du 2N2222. L'état of est forcé par le 2N2222 quand il est conducteur. Et quand l'interrupteur est ouvert une simple résistance de 47k permet de décharger la gate (Sans faire un pont diviseur important avec la 4,7k du collecteur du 2N2222).
Avec des courants aussi important, comment va tu réaliser le routage du circuit imprimé au niveau du MOS? Avec un courant de 150A, faire attention au inductances de câblage, au switch off du mos on peut avoir des surtensions, il serait plus sérieux de maitriser le courant de décharge de la gate en insérant une résistance en série.

[Antoane]

Bonsoir,

L'unité, c'est le ohm, d'après M. Ohm http://fr.wikipedia.org/wiki/Georg_Ohm
Homs, c'est une ville Syrienne : http://fr.wikipedia.org/wiki/Homs


Et, tant qu'on y est, à propos des majuscules et des s à la fin :
- le monsieur s'appelle Ohm ;
- l'unité est le ohm ;
- l'abréviation c'est Ohm ;
- Ohm ne prend jamais de s à la fin ;
- ohm prend un s à la fin quand il y en a plusieurs.
Donc :
une résistance de 100Ohm, ça fait beaucoup de ohms.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Unit%C3....27unit.C3.A9s

[DAT44]

Bonjour,
plutôt un truc du genre :

[DAT44]

j'ai mis une 100 ohms sur la grille, c'est trop faible elle vas chauffé à remplacer par 1K

[Antoane]

Bonsoir,

Pièce jointe 264388

- Pourquoi la diode ?
- Pourquoi ne pas simplifier tout le basard à transistors comme déjà conseillé ?
- 4,7MOhm de réaction apporte un hystérésis de l'ordre du mV. C'est peu, comment l'as tu calculé ?
- le simbole utilisé pour le MOSFET n'est pas bon.

@Fabang : le IRLP3034 a sa Rds_on spécifiée pour 4,5V. Elle est cependant 20% supérieure à celle donnée pour un Vgs de 10V.
Il est aussi spécifié en avalanche.
http://www.irf.com/product-info/data...rlp3034pbf.pdf

[invite01fb7c33]

@Fabang : le IRLP3034 a sa Rds_on spécifiée pour 4,5V. Elle est cependant 20% supérieure à celle donnée pour un Vgs de 10V.
Il est aussi spécifié en avalanche.
http://www.irf.com/product-info/data...rlp3034pbf.pdf
[/QUOTE]
Exact, bien vu. On peut indiquer pour notre ami que le mode avalanche permet au MOS de se comporter comme une zener qui écrête la surtension à Vds max et qui peut encaisser 224mj. Bien sur si ça doit se répéter souvent, il faut intégrer ça dans la puissance à dissiper.

[invite69483f5c]

Effectivement, je me suis trompé et j'ai persisté dans la mauvaise écriture de l'unité de résistance.

Effectivement, également, le symbole du transistor MOS est mauvais, mais utilisant que depuis 3 jours un logiciel gratuit de schémas électriques, je pensais que les personnes compétentes du forum, dépasseraient ce détail.

Le Vgs de 10V ne me sert à rien, car la tension de la batterie descend vite fait à 8,5V.

La lampe de 15 W en série avec la résistance de 0,07 Ohm me permet de faire fonctionner le montage et de voir ses réactions, sans avoir à gérer le refroidissement de cette résistance. Le capteur de température étant à l'extérieur du montage et chauffé par un sèche-cheveux.

Merci pour toutes vos réponses.

[Antoane]

Bonjour,

http://forums.futura-sciences.com/attachments/electronique/264398d1416684054-fonctionnement-bizarre-transistor-mos-irlp3034pbf-boiler-12v-comparateur-paint.gif

Avec ce circuit, tu as retiré un inverseur, il faut donc, au choix :
- alimenter le comparateur directement sur le 12V et supprimer le premier inverseur ;
- échanger les entrées du comparateur ;
- remplacer 2N2222 en émetteur commun par une base commune (conversion de niveau non inverseur) ;
- autre.

Le Vgs de 10V ne me sert à rien, car la tension de la batterie descend vite fait à 8,5V.

C'est mieux que 5V.

[invite69483f5c]

Bonsoir,

@DAUDET78, tu sais ton chat, il est casse pied. L'interrupteur dans le circuit est un peu comme une sécurité pour couper la puissance. Le chat fait tout doucement monter en pression le MOS qui, au bout de 30s, conduit alors plein pot. Soit le MOS est mort à cause d'une mauvaise manip, genre mauvaise procédure de soudage, soit, il va falloir que je trucide ce chat avec un PIC.
Nouveau schéma en perspective.

[Antoane]

Bonjour,
tu ne devrais plus avoir ce genre de problème avec la résistance grille-source évoquée depuis le post 5.

[invitee05a3fcc]

@DAUDET78, tu sais ton chat, il est casse pied.....

Tu prends ton schéma #1 qui est parfait et tu mets l'interrupteur entre la grille et la source du NMOS
Ouvert -> normal
Fermé -> en sécurité