MOSFET problème de dissipation thermique

[maincenta]

@Qristoff:
Ce que je veux fait c'est réguler en vitesse (disons plutôt en courant), un moteur à courant continu RS550 (12V-18V) qui va travailler à max 10A quand il y aura du couple dessus. Pour ça, j'ai programmé les sorties PWM "full bridges" d'un PIC18F14K50 qui commandent un pont en H (MOSFET P = IPP80P03P4L-04; MOSFET N = IRLB8721).
Mon PIC sort un PWM 0-5V et l'alimentation générale de mon circuit est une batterie LiPo 14.8V mais j'ai une mini alim à découpage pour générer du 5V pour mon PIC.
J'ai pas de schéma propre parce que je travaille directement sur ma plaque de test mais je voulais justement le faire alors je vais m'y coller tout de suite et je le poste dans la foulée.
Encore merci parce que je commençais à désespérer de voir chauffer ce MOS !
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[Vincent PETIT]

Salut,

Durant la commutation, il est intéressant de voir que le mos passe par une phase de mise en conduction, aussi appelée phase de "tension de plateau".

Merci d'avoir pris le temps de montrer le plateau miller. C'est intéressant de le savoir mais encore plus de le voir !

le driver du pauvre

Intéressant la partie droite de ton schéma ! A vu nez, et sans avoir regardé de près, tu as refait un étage totem pole ?

A+

[maincenta]

Ps: ma diode n'était pas du tout adaptée. Il faut que j'achète des diodes parce que je n'en ai pas qui supporte plus d'1A

[Qristoff]

utiliser des pmos n'est pas forcément une bonne solution. je peux te diriger vers des solutions de drivers intégrés ou même des composants répondants à ton besoin. Parle moi plus de ton moteur (datasheet, peut être ?)
La régulation de courant est un autre sujet.

[maincenta]

J'ai mis les caractéristiques moteur en pièce jointe. Je n'irai jamais à la stall load du moteur. Le coupe max dont j'ai besoin ne devait pas me faire monter au dessus de 10A et de toute façon j'avais l'intention de le réguler pour qu'il ne dépasse jamais 10A.

J'avais lu en effet que les PMOS ne sont pas les plus adaptés pour ce type d'application mais comme je voulais faire mon pont et l'interface moi même pour être sûr de bien comprendre le fonctionnement de la régulation moteur je suis parti sur la solution la plus simple en terme de réalisation et j'ai pensé que c'était celle avec 2 P MOS et 2 N MOS.
Avec un driver je pourrai en effet passer avec un pont de 4 MOSFET N.

[Antoane]

Bonjour,

J'ai effectivement déjà vu des schémas avec une résistance de base unique et j'ai aussi vu des schémas avec des diodes entre bases pour compenser les tensions de jonctions. Ici, en commutation, on passe d'un bord à l'autre et intuitivement, j'ai mis des valeurs de résistances de base pour équilibrer les courants à la charge et à la décharge. Mais t'as raison, une optimisation est à envisager !

Les résistances de base sont ic pas nécessaires, les transistors fonctionnant en émetteur suiveur.
Les résistances de base ont un effet minimal sur la résistance équivalent de grille vue par le MOSFET. En gros, cette dernière vaut [R3+ (résistance de base)/(gain en petits signaux du transistor)].
Vouloir équilibrer les résistances n'est pas toujours intéressant, on cherche souvent à avoir une résistance de mise en conduction plus forte que celle de blocage, de manière à assurer un bon forçage à zéro du Vgs, et ainsi à limiter le risque de remise en conduction parasite du composant (via la capa Cdg). C'est pour cela qu'on trouve de plus en plus de drivers avec sorties séparées e.g. https://www.ti.com/lit/ds/symlink/uc...t%252FUCC27611
Avec un étage de sortie push-pull tel que celui-ci, il n'est pas possible de séparer simplement les sorties (au risque de faire passer les jonctions en avalanche), il faut une diode additionnelle :

https://forums.futura-sciences.com/attachments/electronique/415294d1592477630-mosfet-probleme-de-discipation-thermique-driver_simple.jpg

J'aime beaucoup ce circuit, pratique en particulier lorsque le NPN du bas (assurant le blocage) est le transistor de sortie d'un comparateur à sortie en collecteur ouvert.

[maincenta]

Petite question au passage: je me rends compte que je suis un peu d'un autre siècle à faire mes schémas à la main... est ce que vous auriez un logiciel gratuit à me conseiller ? J'avais installé une version protéus de démo il y a quelques année mais comme c'est une version de démo je ne peux pas enregistrer et j'ai fini par l'abandonner. Désolé de cette question un peu hors sujet !

[Antoane]

Il existe pléthore de logiciels de schéma/simulation gratuits, plus ou moins simples d'utilisation, proposant des bibliothèques plus ou moins fournies et plus ou moins faciles à alimenter.

Protheus fait de beaux schémas, a une bibliothèque fournie (mais plutôt galère à alimenter) et est pratique à utiliser (après un peu d'apprentissage), mais est payant.
LTspice (https://forums.futura-sciences.com/p...s-faq-etc.html) est gratuit, fait des schémas assez médiocres (cf. messages 15, 17, 36), a une bibliothèque relativement fournie (mais très aisée à alimenter) et est pratique à utiliser. C'est de surcroit l'un des meilleurs (voire plus) simulateurs disponibles.
Mais il en existe bien d'autre ; la discussion a déjà été traitée sur le forum, tu peux faire une recherche si besoin https://forums.futura-sciences.com/s...?search_type=1.

[maincenta]

Merci antoine, j'irai voir le forum que tu m'as attaché.

[jiherve]

Bonjour,

Salut,

Merci d'avoir pris le temps de montrer le plateau miller. C'est intéressant de le savoir mais encore plus de le voir !




Intéressant la partie droite de ton schéma ! A vu nez, et sans avoir regardé de près, tu as refait un étage totem pole ?

A+

Ben oui pourquoi réinventer la poudre surtout lorsque l'on dispose d'un principe ayant fait ses preuves à des milliards d'exemplaires, ce montage présente l'avantage de ne nécessiter que des transistors d'un type et est exempt de toute possibilité de conduction simultanée.
On peut en faire une variante avec un petit NMOS en lieu et place du transistor du "bas".
JR

[maincenta]

Bonsoir,
Merci à tous de vos conseils parce que grâce à vous, j'ai réussi à réguler mon moteur et mes MOSFET gardent la tête froide...
Ça y est je suis mûr pour acheter un driver de mosfet ! Par contre, l'offre ne manque pas. Vous auriez un conseil à me donner pour faire mon choix ?
Merci,
Alain

[Qristoff]

Bonsoir,
Merci à tous de vos conseils parce que grâce à vous, j'ai réussi à réguler mon moteur et mes MOSFET gardent la tête froide...
Ça y est je suis mûr pour acheter un driver de mosfet ! Par contre, l'offre ne manque pas. Vous auriez un conseil à me donner pour faire mon choix ?
Merci,
Alain

Salut, sur quel schéma est tu parti finalement ?
Pour faire des beaux schéma et routage de carte, il y a le logiciel Kicad qui est open source et a une bibliothèque bien fournie.
Enfin pour le choix du driver, il y a plusieurs options qui vont te guider:
- un driver comporte généralement 2 circuits "driver" pour commander un bras de pont, un pour le transistor du bas (Low side) et un pour le transistor du haut (high side).
Il existe deux grandes familles liées à la tension d'alimentation du pont: https://fr.rs-online.com/web/c/semi-...-mosfet/?sra=p
- jusqu'à quelques dizaines de volts, les deux circuits driver sont référencés à la masse. Il en existe des inverseur, non inverseur ou mixte dans le même boitier pour commander par exemple un Mos-P et un Mos-N. voir MC34152, IR2153...
- au delà, les deux drivers sont indépendants même s'ils sont dans le même composant. le circuit "high side" est flottant, ce qui permet de commander un transistor high side connecté à une tension de pont de plusieurs centaines de volts. voir par exemple, IR2101. Généralement, l'alimentation du circuit du driver "high side" fait appel à la technique de pont de charge aussi appelé "bootstrap" voir paragraphe 3.a

[jiherve]

Bonjour,

J'aime beaucoup ce circuit, pratique en particulier lorsque le NPN du bas (assurant le blocage) est le transistor de sortie d'un comparateur à sortie en collecteur ouvert.

C'est en effet là que je l'utilise le plus souvent , comme sur tout signal drain/collecteur ouvert que l'on désire "raidir",une variété électronique de viagra en qq sorte .
JR

[maincenta]

@Qristoff: Celui que j'utilise là c'est ton schéma mais j'ai prévu d'essayer la solution de Antonae et/ou Jiherve.
Pour la version finale de mon circuit, je n'ai pas décidé si je mets un driver ou si jet reste en l'état parce que ça fonctionne déjà pas mal avec "ce driver du pauvre". Dans tous les cas vais acheter un driver "industriel" pour essayer et puis je déciderai avec quoi je fais mon circuit final. D'ailleurs merci pour les info sur les driver, je vais regarder tout ça de près pour en commander un. Coté, logiciel, J'ai installé LTspice sur les conseil d'Antoane et je viens de télécharger Kicad pour l'essayer aussi. La prise en main de LTspide est facile, je vais voir ce que donne Kicad et je vais faire mon circuit avec celui qui me plait le plus.

[Janpolanton]

Bonjour,

Kicad est laborieux pour la prise en main.

Je lui préfère nettement et de loin Diptrace (version free 300 broches / 2 couches).

[Qristoff]

Kicad est laborieux pour la prise en main.

En quoi tu le trouve laborieux ? je trouve l'interface agréable et intuitive. Je trouve aussi super intéressant l'interactivité entre le schéma et le pcb lors du placement (mais je ne connais pas Dip Trace)

[Qristoff]

je vais faire mon circuit avec celui qui me plait le plus

LTSpice permet de faire des schéma mais ne permet pas de réaliser des circuits imprimés. Par contre Kicad et Dip Trace de Janpolanton le permettent

[jiherve]

bonsoir,
je rejoins Janpolanton: Diptrace c'est super mais tout de même limité en gratuit.
JR

[ankou29666]

Bonjour,

Kicad est laborieux pour la prise en main.

Je lui préfère nettement et de loin Diptrace (version free 300 broches / 2 couches).

Je trouve pas. Quelques bons tutos et le tour est joué.

[Janpolanton]

Bonjour,
Dommage pour moi mais j'ai toujours eu du mal avec Kicad et je trouve Diptrace plus intuitif.

Diptrace c'est super mais tout de même limité en gratuit.

En "non profit" pour 125$, il existe une version 1000 pins / 4 couches et la version free offre 500 pin / 2 couches (c'est celle que j'ai).
Il suffit de leur faire un petit email de motivation du genre "je suis retraité sans gros moyens ,etc..." et on reçoit une clé de licence.

[jiherve]

Bonjour,
il faudra que j'essaye, mais comment prendre un ton chevrotant par mail ?
bon l'avantage de Diptrace c'est que c'est totalement intuitif pour quelqu'un d'un peu familier avec les outils de CAO électronique.
JR

[Janpolanton]

mais comment prendre un ton chevrotant par mail

Tu doubles les voyelles et les consonnes
Pour ma part, j'ai été très succinct, j'ai simplement dit que c'était mon hobby et que j'avais une petite retraite...
Plus la formule de politesse qui va bien et j'ai eu le clé de licence en 2 jours par email.
Cette clé est permanente et elle est prise en compte par les mises à jour.