Calculer la resistance de commande d'un MOSFET

[leptitjoueur]

Bonjour à tous,

A force d'éplucher le net je me décide finalement à demander votre aide.

Objectif : Commander un solénoïde d'entré 48V pour un flipper avec une tension commande 5V

J'ai un solénoïde avec R = 12ohm avec un diode connecté entre ses deux fils.
J'ai branché (1seconde) du 5V directement sur la grille du N MOSFET FQP30N06L et celui-ci à claqué.
Une résitance de 10kohm est reliée entre la Grille et sa source.

Du coup de pense qu'il fallait obligatoirement une résitance pour commander le MOSFET mais de combien ? Est ce la cause du clacage de mon transistor ?
Comment je fais mes calculs ?

Merci d'avance pour votre aide
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[penthode]

hello ,

surtout pas de résistance de grille :

tu ralentis la commutation en entraîne un échauffement du transo !

as-tu prévu la diode de roue libre ?

[leptitjoueur]

Merci pour ton retour.

"surtout pas de résistance de grille :" tu veux dire je ne met pas de resistance entre la tension de commande et la grille de mon MOSFET ?!!

Oui la diode de roue libre est directement soudée sur les pattes de mon solenoide

Le shéma électrique fait sur Kicad. Les connecteurs sont des contacts à lamelle (switch). Avec cette config le MOSFET grille... :/

[Qristoff]

Bonsoir et bienvenue sur le forum,
Peut être une erreur de manipulation ou de branchement ? parce que d'après ce que tu exposes, il n'y a pas de raison que cela ne marche pas !
J'ai vérifié que ton MosFet était bien compatible d'un Vgs de 5V, c'est le cas et la puissance à dissiper est faible.
C'est un montage sur circuit ou volant ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[antek]

J'ai branché (1seconde) du 5V directement sur la grille du N MOSFET FQP30N06L et celui-ci à claqué.
Une résitance de 10kohm est reliée entre la Grille et sa source.
Du coup de pense qu'il fallait obligatoirement une résitance pour commander le MOSFET mais de combien ?

Avec un lien vers la datasheet c'eut été plus simple.
La résistance entre G et S sert uniquement à fixer un potentiel en absence de commande.
Montre ton schéma (circuit incluant la commande).

[leptitjoueur]

Petit lien alors de la datasheet https://cdn.sparkfun.com/datasheets/.../FQP30N06L.pdf
J'ai un petit pont diviseur de tension en entré sur le shéma du coup j'ai 2.5V en commande sur ma grille car la doc dit VGS(th)Gate Threshold Voltage 2.5V max.
Le cablage je l'ai vérifié trois fois il est fait sur une planche à pain (montage volant du coup) et j'ai déjà grillé 3 MOSFET
La commande (5V)c'est du 5V qui sort d'un régulateur 12V-> 5V
MOSFET 32A, 60V je vois pas comment j'arrive à griller ca en 1 seconde ! ://

[Qristoff]

Bonsoir Penthode,

tu ralentis la commutation en entraîne un échauffement du transo !

Pas tout à fait d'accord, lors de la commutation, le courant de grille peut être violent lié à la capacité de grille. Pour une commande par un circuit logique (5V), ce courant peut générer des dysfonctionnements sans utilisation de driver de MOSFET dédiés. Mais ici, il ne semble pas y avoir de pertes par commutation à prendre en compte comme pour une modulation PWM à fréquence un peu élevée !

[Qristoff]

J'ai un petit pont diviseur de tension en entré sur le shéma du coup j'ai 2.5V en commande sur ma grille

Enlève le pont, il est nocif ! attaque le Vgs en 5V direct (no risk)

[leptitjoueur]

Qristoff, je tiens juste à préciser que la commande 5V passe par un contact à lamelle. Ce contact peut envoyer un 5v un peu "oscillant" sur la grille

[DAT44]

Bonjour,
il y a pas loin de 200W dans le solénoïde, c'est largement suffisant pour cramé ton transistor, une commande en 5V c'est un minimum, si tu peux monté a 12V ne te prive pas ...

Avec une tel puissance commuté, la commande sur la grille doit être nette et sans bavures ...

[Qristoff]

Qristoff, je tiens juste à préciser que la commande 5V passe par un contact à lamelle. Ce contact peut envoyer un 5v un peu "oscillant" sur la grille

Bein faut filtrer, analogique ou numérique..

[leptitjoueur]

Je veux bien enlever le pont mais je ne crois pas que ca suffira ^^ Enfin je veux bien mais j'ai plus trop de MOSFET à dispo. Je veux etre sur que ca va marcher Et du coup toujours pas de resistance entre la commande et la grille ? Une idée aussi de pourquoi ca a grillé avant ?

[Qristoff]

Avec une tel puissance commuté, la commande sur la grille doit être nette et sans bavures ...

C'est de la rigolade pour ce petit MosFet !

[Qristoff]

Ouh là, j'avais pas encore vu ton schéma !
ça va pas du tout avec la résistance de 10K dans la grille !
Déja, elle doit être entre le collecteur du BC547 et la grille du MOSFET.
Ensuite, il faut revoir la logique du BC547. C'est quoi la fonction que tu veux réaliser autour de ça ?

[jiherve]

bonsoir
un mosfet cela ne demande qu'a osciller dans certaines circonstances ,un peu de lecture:https://www.google.com/url?sa=t&rct=...KwhRVd6-XnKqUp.
et là cela va tres vite !
JR

[leptitjoueur]

Oui je comprenais pas certain retour. Je viens juste de voir que ma piece jointe a été accepté ^^
C'est pourquoi je parlais d'un pont diviseur et que j'avais 2.5V sur la grille. Je croyais en lisant la datasheet que je devais avoir 2.5V max sur la grille.
Du coup oui je peux mettre du 12V direct sur la grille !
Le BC547 joue le role de porte logique NON.
Fonctionnement de mon bumbper:

-Les deux contacts sont normalement ouvert
- La balle passe -> Le contact 1 se ferme, le 5V arrive sur la grille -> le Bumper (solenoid) fonctionne.
Lorsque le bumper est actionné, le deuxieme contact se ferme. Le BC547 est passant, j'ai donc la grille du MOSFET relié à la masse.
Le bumper remonte.
Bilan le bumper ne sera pas actionné trop longtemps (sécurité)

J'espère avoir été clair

En tout cas merci pour l'aide

[leptitjoueur]

Voici la version finale du coup. Vous en pensez quoi ?
Je montre la diode qui est en parallele à mon solenoide

[DAT44]

Bonjour,
le contacte du passage de bille est furtif, non ?

[leptitjoueur]

Pour répondre à jiherve oui j'avais vu mais la diode est là pour pallier au probleme normalement. Une autre solution aurait été d'utiliser un condensateur. Mais là il m'en fallait un plutot gros pour mon cas et je ne sais pas non plus comment calculer cette valeur ^^

DAT44 : Tu entends quoi par furtif ? Le contact de la bille et réaction du bumper est très rapide oui (ms)

[DAT44]

Bonjour,
si le contacte au passage de la bille est furtif , il faut un montage bistable, genre :


Dans l'absolue il faudrait même ajouté une tempo (monostable) en cas de blocage, afin que le solénoïde ne soit jamais alimenté trop longtemps ...

[penthode]

Voici la version finale du coup. Vous en pensez quoi ?Pièce jointe 397860
Je montre la diode qui est en parallele à mon solenoide

j'en pense qu'appliquer +5V directement sur la base d'un transo qui ne peut en tolérer plus de 0,7
va assassiner icelui en une microseconde

[DAT44]

Bonjour,

Pour répondre à jiherve oui j'avais vu mais la diode est là pour pallier au probleme normalement. Une autre solution aurait été d'utiliser un condensateur. Mais là il m'en fallait un plutot gros pour mon cas et je ne sais pas non plus comment calculer cette valeur ^^

Pour plus de sécurité, en plus d'une diode de roue libre en // avec le solénoïde (au plus près), tu peux aussi ajouté une diode transil en // avec le transistor NMOS, genre :
http://www.e44.com/composants/compos...-1.5KE56A.html

Sur mon schéma, il y a un IRF3205, il est un peu trop juste en tension, il sera préférable d’utilisé un NMOS qui supporte au moins 100V ...

[leptitjoueur]

Merci pour les retours et merci pour le shéma par contre je vois pas les masses... :!
Sur le BC547 j'y ai mis une resistance de 420 ohm. Je me repenche dessus demain

[Antoane]

Bonjour,

Juste pour préciser si ce n'est pas clair : ce sont la diode de roue-libre, le transistor et le condensateur de découplage de l'alimentation de puissance qui doivent être aussi proches que possible, la surface de la maille de commutation composée de ces circuits doit être minimisée. Le solénoïde commandé peut quant à lui être déporté loin.

tu peux aussi ajouté une diode transil en // avec le transistor NMOS,

En cas d'accident, il est tout à faut acceptable de laisser le mosfet passer en avanlanche et d'utiliser sa "diode zener interne" pour absorber la surtension : la plupart des mosfet de puissance moderne est spécifié en avalanche.

[leptitjoueur]

Bonjour DAT44 je ne peux pas mettre en plae ton shéma car je ne le comprends pas... Elle est ou cette masse ? ^^
Sinon je ne sais toujours pas les données à récupérer sur la datasheet pour savoir quelle tension d'entrée et quelle valeur de resistance je dois mettre sur la grille...
Parce que j'ai différent MOSFET et différents Solenoide
Merci

[leptitjoueur]

Pour info j'ai essayé un montage tout simple: mettre du 9V sur la grille 500ms. Le MOSFET toujours connecté avec mon solenoide (diode de roue libre et R grille source de 10kohm). Bilan le MOSFET a grillé. Je suis perdu...:/

[leptitjoueur]

Je viens trouver d'autres informations. Sur https://forums.futura-sciences.com/e...un-mosfet.html il se pose la question sur un courant sur la grille max. Sur mon cas il me semble que l'intensité fournie est très faible. Cela peut il aussi avoir une conséquence sur le fait que mon MOSFET grille ? Par exemple je ne peux pas fournir plus de 200 mA sur la grille alors qu'il lui faudrait 1A... ? Avis
D'autre part dans la doc : Gate Threshold Voltage 2.5Vmax cela veut dire quoi ? Sachant que j'ai aussi Gate-Source Voltage +-20V et que l'on me conseille de mettre du 12V sur la grille...

[Antoane]

Bonjour,

La tension de commande du mosfet est spécifiée dans la datasheet : il s'agit des conditions de test de la R_DS(on) :

Pour ce composant, par exemple, il faut entre 5 et 10 V. Plus peut convenir à condition de ne pas dépasser la tension maximale pour ne pas détruire grille. Cette tension est donnée dans la catégorie "Absolute Maximum Ratings" : V_GSS=+/-20V.
La valeur de "gate threhold voltage" n'est généralement pas utile en première lecture. On peut la voir comme la valeur max assurant que le composant reste bloqué.

Pour info j'ai essayé un montage tout simple: mettre du 9V sur la grille 500ms. Le MOSFET toujours connecté avec mon solenoide (diode de roue libre et R grille source de 10kohm). Bilan le MOSFET a grillé. Je suis perdu...:/

Quelle référence de diode ?
Comment les 9V on-t-il été appliqués ?
Peux-tu fournir une photo du montage ?
Avec un contact sec (surtout s'il n'est pas propre) et une diode lente, le Qrr de la diode peut entrainer l'apparition de courants importants pouvant entrainer la destruction des composantes (diode et mosfet).

[Antoane]

Le choix de la résistance de grille n'est pas trivial, il résulte d'un compromis entre :
- vitesse de commutation, et par là pertes par commutation, CEM conduite et rayonnée, surtension au blocage;
- sensibilité aux parasites en particulier couplages entre circuits de puissance et de commande : couplage inductif entre mailles et capacitif via la capacité reverse du MOSFET ;
- oscillations sur la tension de grille du fait du LC constitué de la capa d'entrée du MOSFET et de l'inductance de maille de commande ;
- courant max pouvant être délivré par le driver.

Bref, c'est pas un composant facile à choisir.
Dans le doute, pour une application où le transistor ne doit pas commuter trop de courant trop souvent, une centaine d'ohm convient.
En PWM, on descendra volontier à quelques dizaines d'ohm, voire quelque Ohm sur les circuits de forte puissance "propres".

[leptitjoueur]

Merci Antoane pour tes réponses.
La première était très claire. La deuxième me parle mais j'ai un peu du mal a essayer de connaitre les réponses à chaques compromis...

Dans le doute, pour une application où le transistor ne doit pas commuter trop de courant trop souvent, une centaine d'ohm convient.

Dans mon cas avec un solenoide de 12ohm tension 48V, le courant d'appel est d'environ 5Ampères... c'est déjà pas mal.
Après ce sont des bumpers de flipper, je ne vais pas faire de PWM dessus. Imaginons la balle renvoyés entre deux bumpers, je pense le temps d'action est compris entre 50ms et 200ms...

Voilà une photo du montage. Tout n'est pas branché car j'ai simplifié au maximum juste pour tester de ne pas faire griller le MOSFET comme je disais avant.
La diode sur le solenoid est un 1N4004.
Courant max que peut etre délivré par le driver 12V est de 2A.