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Branchement MOSFET commutation



  1. #1
    ingenieuxingenieur

    Branchement MOSFET commutation


    ------

    Bonjour à tous, je possède 2 batteries 12v reliées en série pour donner 24v. Alors je voudrais contrôler un moteur avec un MOSFET en communication(24 volts) et j'ai fait un p'tit schéma improvisé. Votre aide me sera du plus grand aide pour l'analyser et si possible me donner des solutions, merci.

    -----
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  3. #2
    penthode

    Re : Branchement MOSFET commutation

    illisible

    mais sauf erreur de ma part , la batterie de droite explose
    Dernière modification par penthode ; 27/05/2021 à 06h31.
    les gens épanouis sont reconnaissables: ils n'ont pas le temps de faire chier les autres

  4. #3
    Janpolanton

    Re : Branchement MOSFET commutation

    A moins que les fils de connexion ne fondent avant. Et tous cas, ça va faire un beau feu d'artifice avant le 14 juillet.

  5. #4
    titijoy3

    Re : Branchement MOSFET commutation

    c'est un bon moyen de réchauffer l'ambiance !
    Maaaagnifiiiiique ! tout ça n'a aucune importance..

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    antek

    Re : Branchement MOSFET commutation

    Pour du marche/arrêt un interrupteur (avec ou sans relais) suffit.
    D'abord dessiner la source d'énergie qui alimentera le moteur en 24 V, puis repérer clairement les connexions plus et moins.
    Comme ça le feu d'artifice attendra encore un peu . . .
    KIS - keep it short

  8. #6
    lep.mickael

    Re : Branchement MOSFET commutation

    Pourquoi le négatif de la première batterie est relié au transistor ?

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  10. #7
    Piefra

    Re : Branchement MOSFET commutation

    Bjr,

    Certainement pour faire masse et ddp avec la gachette

    Ca serait mieux de commander la gachette avec la batterie de droite et le moteur avec les 2 en serie
    Ca eviterai cette boucle de masse , un feu d'artifice et piloterai la gachette pareil qu'avec l'autre

    Cdlt

  11. #8
    ingenieuxingenieur

    Re : Branchement MOSFET commutation

    En fait je voulais commander la grille source du MOSFET avec 12v et le moteur sur 24v. Ça serait plus simple si le MOSFET peut supporter une tension grille source dans les 26v. À votre avis il supportera où pas?
    Dernière modification par ingenieuxingenieur ; 27/05/2021 à 16h06.

  12. #9
    penthode

    Re : Branchement MOSFET commutation

    lis sa notice

    mais tu peux piloter en 12
    les gens épanouis sont reconnaissables: ils n'ont pas le temps de faire chier les autres

  13. #10
    penthode

    Re : Branchement MOSFET commutation

    mais pourquoi un mosfet ?
    les gens épanouis sont reconnaissables: ils n'ont pas le temps de faire chier les autres

  14. #11
    ingenieuxingenieur

    Re : Branchement MOSFET commutation

    D'accord, mais si je pilote en 12v est ce que le moteur pourra être alimenté en 24v??

  15. #12
    nornand

    Re : Branchement MOSFET commutation

    il y a cette solution

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  17. #13
    Qristoff
    Animateur Électronique

    Re : Branchement MOSFET commutation

    Citation Envoyé par ingenieuxingenieur Voir le message
    D'accord, mais si je pilote en 12v est ce que le moteur pourra être alimenté en 24v??
    et le MosFet, il sera commandé par quoi ? Parce que si c'est pour le connecter à la batterie 12V, autant mettre un fil !
    Tout existe, il suffit de le trouver...!

  18. #14
    Janpolanton

    Re : Branchement MOSFET commutation

    En évitant de mettre une batterie en court-circuit comme sur le schéma proposé en début de post
    PS : je te suggère de changer de pseudo...

  19. #15
    ingenieuxingenieur

    Le MOSFET

    Bonjour à tous, d'après l'image ci-dessous, si je branche directement une batterie à la grille-source d'un MOSFET sans résistance à la grille il ne doit pas y avoir de problème n'est ce pas ?
    Images attachées Images attachées  

  20. #16
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Le MOSFET

    Bonjour,

    Ca dépend de la tension max admissible par le mosfet. En l'occurrence, la plupart est limitée à environ 20 V en continu donc c'est ok avec une batterie de 12 V, mais pas avec une batterie de 24 V.

    Il faut choisir une tension de commande qui soit suffisante pour "bien" rendre passant le mosfet, mais pas trop haute pour ne pas l'endommager.
    Par exemple, avec un IRF540 https://www.infineon.com/dgdl/irf540...5355e39f0d19a1
    - les Absolute max ratings indique une tension de commande Vgs Gate-to-Source Voltage maximum de 20 V
    - la résistance à l'état passant est spécifiée pour une valeur de Vgs=10 V, c'est donc la tension de commande recommandée :
    Nom : fs85.JPG
Affichages : 122
Taille : 92,1 Ko

    Pour améliorer la continuité entre les discussions, je les fusionne.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  21. #17
    ingenieuxingenieur

    Re : Le MOSFET

    D'accord Merci pour ta réponse!

  22. #18
    ingenieuxingenieur

    Re : Le MOSFET

    Et que se passe-t-il lorsqu'on utilise un mosfet sans dissipateur thermique ? Est ce que cela réduit ses performances ?

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  24. #19
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Le MOSFET

    Bonjour,

    Lorsqu'il conduit, le mosfet dissipe une puissance égale à RDS, on*ID², avec RDS, on sa résistance à l'état passant (spécifiée dans la datasheet par exemple 0.044 Ohm pour le IRF540 cité plus haut) et ID le courant passant dans le transistor. Il faut ajouter à cela des pertes par commutations qui se produisent lorsque le MOSFET change d'état ; ces pertes sont proportionnelles à la fréquence de commutation et sont donc négligeables lorsque le transistor commute peu (disons, en première approximation, à moins de 1 à 10 kHz), ou vite.
    La puissance dissipée se traduit par un échauffement du transistor, il faut donc vérifier que cet échauffement ne fait pas dépasser la température max du transistor (généralement comprise entre 125 °C et 175 °C), spécifiée dans les "absolute max ratings" de la datasheet.
    Pour estimer la température de la puce, il faut multiplier la puissance dissipée par le composant par la résistance thermique (en K/W) entre la puce (la "jonction") et l'air ambiant. En l'absence de radiateur, cette valeur est donnée dans la datasheet, elle vaut 62 K/W (dernière ligne de la page 1 de la datasheet pour un IRF540).

    Un point important : les pertes dépendent de la température du composant. Pour un mosfet silicium, la résistance augmente avec la température comme le montre la figure 4 de la datasheet. Ainsi, le calcul des pertes doit prendre en compte la résistance du composant à la température considérée, et non celle à 25 °C.

    Exemple : pour calculer la température d'un IRF540 laissant passer 4 A sans radiateur :
    - La résistance RDS, on vaut, dans le pire cas (i.e. à 175 °C) 2.8 * 0.044 = 0.12 Ohm (le facteur 2.8 venant de la figure 4 : la résistance est 2.8 fois plus grande à 175 °C qu'à 25 °C)
    - la puissance max dissipée vaut alors P = RDS, on*ID² = 0.12 * 4² = 1.9 W
    - si on suppose que la température ambiante vaut au maximum Ta=30 °C, alors la température max atteinte par la puce vaudra : Ta + P*Rth, j-a = 40 + 1.9 * 62 = 158 °C
    Celle valeur est inférieure au maximum acceptable (175 °C), donc on peut se permettre de ne pas mettre de radiateur... même si en pratique, pour un bricolage, on pourra vouloir en mettre un quand même pour gagner un peu de marge et diminuer cette température relativement élevée.



    A peu près toutes les caractéristiques des composants semi-conducteurs varient avec la température.
    Les transistors MOSFET voient leur résistance augmenter avec la température. C'est plus anecdotique, mais les tensions de claquage et de seuil tendent à diminuer (un peu).
    Les IGBT, les diodes (PiN), les bipolaires... voient leur tension directe décroitre pour les "faibles" valeurs de courant, puis (en général) augmenter pour les plus fortes. L'effet est similaire avec les diodes schottky, mais la valeur de courant limite entre "augmentation" et "diminution" de température est souvent bien plus bas.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  25. #20
    ingenieuxingenieur

    Re : Le MOSFET

    Super, merci beaucoup

  26. #21
    ingenieuxingenieur

    Re : Le MOSFET

    Voilà, imaginons que je veux commuter un moteur de 450w par exemple, comment je choisis le bon MOSFET (sans dissipateur) je veux dire quelle indications dois je prendre en compte : la puissance de dissipation ou le courant Id ou le voltage drain source etc...)?
    Dernière modification par ingenieuxingenieur ; 05/06/2021 à 20h17.

  27. #22
    titijoy3

    Re : Le MOSFET

    je crois que la réponse à déjà été donnée en détail en post 19,

    avec ça et gogol tu devrais t"en sortir
    Maaaagnifiiiiique ! tout ça n'a aucune importance..

  28. #23
    ingenieuxingenieur

    Re : Le MOSFET

    A bon.... D'acc

  29. #24
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Le MOSFET

    Bonjour,
    Citation Envoyé par ingenieuxingenieur Voir le message
    Voilà, imaginons que je veux commuter un moteur de 450w par exemple, comment je choisis le bon MOSFET (sans dissipateur) je veux dire quelle indications dois je prendre en compte : la puissance de dissipation ou le courant Id ou le voltage drain source etc...)?
    La tension d'avalanche spécifiée du transistor est la tension minimale que celui-ci peut admettre. Celle du composant choisi doit donc être supérieure à la tension d'alimentation (avec 50 à 100 % de marge -- mais pas trop car les autres caractéristiques en soufrent).
    La Rdson caractérise les pertes dans le composant, leur lien avec la température du composant a effectivement déjà été détaillé. En pratique, si tu ne travailles pas en PWM, mieux vaut minimiser la Rdson. Avec une commande PWM, il faudrait chercher à ne pas trop augmenter les capacités parasites, et par conséquent ne pas trop diminuer la Rdson au delà du maximum permis par la thermique.
    La puissance de dissipation max n'est pas un critère (très) pertinent car elle est déduite de la résistance thermique du composant. De même, la valeur de courant Id max n'est pas un critère (très) pertinent.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

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  31. #25
    ingenieuxingenieur

    Re : Branchement MOSFET commutation

    Bonsoir, j'ai mis du temps avant d'assimiler tout ce que vous avez dit en #19 ... Après je me suis souvenu que on commute pas seulement le courant ya aussi le voltage. Vous dites que si on fait passer 4A la température de ce MOSFET sera 158°c et qu'en est il du voltage ? Si on fait passer 24v ou 50v, 4A est ce que la température serait la même. Je veux juste savoir si le voltage change quelque chose.

  32. #26
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Branchement MOSFET commutation

    Bonjour,

    comme tu peux le voir, ma démonstration ne prend pas en compte la tension.

    Celle-ci n'a un impact que sur les pertes par commutations, il faut la prendre en compte si tu fais commuter le transistor à "haute" fréquence, e.g. si tu travailles en PWM.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  33. #27
    ingenieuxingenieur

    Re : Branchement MOSFET commutation

    Donc et sur le schéma de #15 le voltage n'a pas d'impact ?

  34. #28
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Branchement MOSFET commutation

    En effet.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  35. #29
    ingenieuxingenieur

    Re : Branchement MOSFET commutation

    D'accord, aussi lorsqu'on disposerais de deux mosfet en // on pourrait commuter 8A non? Le premier 4A le deuxième 4A ça doit faire 8A logiquement et ainsi de suite ?

  36. #30
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Branchement MOSFET commutation

    Bonjour,

    en théorie oui, mais en pratique il faut faire un peu attention à l'équilibrage des courants pendant les commutations. Si chaque transistor est capable de commuter tout le courant mais qu'il faut mettre plusieurs transistors en parallèle pour que ça ne chauffe pas trop *, il n'y a pas de problème. Sinon... Il faut commencer à réfléchir et à analyser au cas par cas.


    * : exemple : on a calculé ci-dessus qu'un IRF540 peut laisser passer environ 4 A en continu, tandis que la datasheet indique 33 A. Pour commuter 20 A, il sera donc possible de mettre en parallèle 5 transistor car :
    - le courant total commuté peut être absorbé par un unique transistor pendant un court instant ( car 20 A < 33 A)
    - en continu, chaque transistor ne verra que 20A / 5 = 4 A, ce qui est en accord avec les limites thermiques.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

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