commander un ruban LED avec un NMOS.

[tizana007]

Bonjour,

je veux commander un ruban de LED en utilisant un transistor NMOS dont la grille est commandée a partir d'une sortie d'un microcontrolleur 3.3v en utilisant la MLI.
le transistor que je vais utiliser est le IRLML2502 https://www.infineon.com/dgdl/irlml2...535667f44d2602

donc mes questions sont purement theorique :

1- est ce qu'en applicant une tension Vgs > Vth le courant Id sera imposé par la tension Vgs quelque soit la charge sur l'etage de sortie ?
car d'apres la courbe de transfert pour une tension Vgs il y a un courant correspendant Id .

1.png

par example la charge dans mon projet peut varier, le transistor peut commander seulement 4 LEDs comme il peut commader 8 ou plus donc le courant Id peut varier, voici image ci-dessous.

2.png

peut etre que le courant Id extrait de la courbe de fonction de transfert represente le courant maximale que le transistor peut support pour une Vgs fixe ?



2- une autre question sur la courbe de sortie Vds/Id

normalement le NMOS pour qu'il fonctionne comme un interrupteur il doit soit fonctionner en region CutOff 'état bloqué' ou en region de saturation 'état passant'.
on sait bien que dans l'etat passant du transistor, la tension Vds est presque nulle or dans la courbe de sortie, comme l'image ci-dessous, on remaque bien que dans la region de saturation la tension Vds est loin d'être nulle.


3.png


merci,
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[vincent66]

Bonjour et bienvenue sur futura...!

Une ébauche de réponse : renseigne-toi au sujet de Rdson d'un mosfet saturé...

Bonne bourre...!

Vincent

[DAUDET78]

http://forums.futura-sciences.com/el...onique.html#35

[Antoane]

Bonjour,

1- est ce qu'en applicant une tension Vgs > Vth le courant Id sera imposé par la tension Vgs quelque soit la charge sur l'etage de sortie ?

Cela dépendra, dans une certaine mesure de la charge de sortie : la courbe de la figure 3 que tu utilises (http://forums.futura-sciences.com/at...-un-nmos-1.png) est donnée pour Vds = 15 V. Or, la tension Vds dépend de la tension d'alimentation, de la charge et de la commande du mosfet.

Pour répondre à cette question, c'est la figure 1 (haut de page 3) qu'il faut regarder, celle correspondant à ta 2e figure : http://forums.futura-sciences.com/at...-un-nmos-3.png

Dans la région saturée, tu vois que le courant de drain ne dépend pas de la tension Vds appliquée. Dans ce cas, le courant dans la charge (les led) ne dépend effectivement que de la tension de grille et non de la charge elle-même.
Dans la région où le transistor fonctionne en mode linéaire (on dit également "en fonctionnement ohmique", ou, dans le cas du "papy de l’électronique" qui a rédigé ta figure : "dans la triode région"), le mosfet se comporte comme une résistance (courant Id et tension Vds sont proportionnels), de valeur Rds_on, spécifiée dans la datasheet (page 2 : paramètre: "Static Drain-to-Source On-Resistance").
Dans la pratique, en commutation, tu voudras travailler en mode linéaire (transistor se comportant comme une pure résistance). En particulier car en fonctionnement saturé, la tension perdue dans le transistor (le Vds) est "grande" (>1 V dans le cas du composant que tu comptes utiliser).


Trois commentaires additionnels :
- Les courbes données dans les datasheet sont très souvent des données typiques, desquelles les composants réels peuvent "assez fortement" s'éloigner. La tension de seuil, par exemple, un paramètre fondamental lorsqu'on s'intéresse à la zone de transition entre fonctionnement linéaire et saturé, est spécifiée entre 0.6 et 1.2 V (page 2, paramètre "Gate Threshold Voltage") - soit +/-50 % de tolérance environ .
- La terminologie "zone linéaire" (le transistor fonctionne en résistance constante) et "zone saturée" (le courant de drain est indépendant du Vds) est parfois (souvent) inversée par les gens faisant de l'électronique de puissance (coucou Vincent66 ) par analogie avec le fonctionnement du transistor bipolaire. Cela peut mener à de troublants quiproquo, mieux vaut donc s'assurer que les définitions sont bien fixées lorsque tu échanges .
- Toute cette réflexion fait abstraction des contraintes thermiques. Dans un cas réel, cependant, un mosfet en régime saturé (i.e. @Id indépendant de Vds), dissipe souvent une puissance non négligeable, trop grande pour que le circuit fonctionne en continu.

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par example la charge dans mon projet peut varier, le transistor peut commander seulement 4 LEDs comme il peut commader 8 ou plus donc le courant Id peut varier, voici image ci-dessous.

Pièce jointe 353165

Tu notes donc l'importance de travailler dans la zone "linéaire", où le transistor se comporte comme une résistance. Sans cela, le courant serait indépendant de la charge et tu ne pourrait ajouter de leds supplémentaires.

peut etre que le courant Id extrait de la courbe de fonction de transfert represente le courant maximale que le transistor peut support pour une Vgs fixe ?

De ce qui précède, on peut déduire que le courant max admissible par le transistor en fonctionnement linéaire (le transistor se comporte comme une résistance) est le courant pour lequel la caratéristique passe de la zone linéaire à la zone saturée.
Si on reprend la datasheet et la figure 1 (https://www.infineon.com/dgdl/irlml2...535667f44d2602), ce courant vaut environ 15 A @Vgs = 2.25 V, 20 A @Vgs = 2.50 V, 25 A @ Vgs = 2.70 V, etc.
On note en particulier que pour Vgs = 3.3 V (ton cas), le courant de drain qui serait nécessaire pour passer en fonctionnement saturé est trop grand pour être admissible par le composant. Donc : pas de problème dans ton application.

Encore une fois, cette réflexion néglige les contraintes thermiques : @Vgs = 2.5 V, Id = 20 A et Vds = 2V, le transistor dissipe une puissance de 40 W, portant la température de la puce à ~3000 °C

[A voir en vidéo sur Futura]