MOSFET Vgate extraños valores de voltaje medidos

Editar: foto de abajo.

Estamos utilizando un MOSFET de canal N para la conmutación de carga.

Este es el esquema:

ingrese la descripción de la imagen aquí

La compuerta se conduce a través del pin MCU GPIO (3,3 V). Vdd en el lado de drenaje también es de 3,3 V. Debido a la topología del circuito actual, cuando el pin es alto, Vgs debe ser de 3,3 V, que es más alto que el valor de umbral para el MOSFET , y todo debería estar bien.

He notado dos cosas extrañas:

  1. Cuando la señal GPIO es alta, medí el voltaje entre la puerta y la fuente con el multímetro y, sorprendentemente, los valores que muestra no son 3,3 V, sino 0,7 V. Sin embargo, el transistor funciona correctamente. Si separo la conexión entre el GPIO y la puerta, entonces puedo leer el valor esperado de 3.3V. ¿Es normal o algo disminuye el voltaje de GS?
  2. En la hoja de datos, los Rds deberían rondar los 50 mOhm. Medí la caída de voltaje a través de las patas de drenaje y fuente del transistor, está en una escala de mV. Luego medí la corriente que fluye a través de la carga. Divido el voltaje entre esta corriente y obtengo alrededor de 600 mOhm, que es más alto que en la hoja de datos. Quiero entender la razón de esto.

Si el voltaje de GS se considera de 0,7 V, tal vez una resistencia tan alta sea normal porque está por debajo del valor de umbral típico. ¿Cómo puede ser 0.7V si proporciono 3.3V en el pin GPIO?

Estamos usando estos MOSFET para diferentes tipos de cargas (LED, IC, etc.). El extraño comportamiento que describí (alta resistencia y voltaje GS insuficiente que se muestra en el multímetro) está presente en todos ellos.

PD La MCU es una nRF52.ingrese la descripción de la imagen aquí

Su carga debe tener una etiqueta gnd a la izquierda, aclare.
Hola, significa que es el tramo GND de la carga. Puedes ignorarlo. Originalmente el esquema contenía IC allí con pin GND
" Si el voltaje GS debe considerarse como 0,7 V, entonces " Eso es para BJT, no para MOSFET.
MOSFET de canal N de 30 V: es de la hoja de datos. No es un BJT
¿Puedes incluir una foto de tu configuración física? ¿Compró sus piezas de una fuente confiable o de un vendedor aleatorio de eBay/AliBaba?
Algo está mal. Aunque este MOSFET tiene un Vgsth de 0,7 V~1,2 V, no es un diodo como un BJT. No debería bloquear Vgs a ese voltaje. Debería ser el 3.3V con el que lo estás manejando. ¿Donde compraste esto?
Lo compré en digikey.
Extraño..........
¿Está seguro de que tiene el pinout correcto para ese MOSFET? La puerta no debería poder bajar el voltaje de su MCU a menos que esté dañado o mal conectado.
En cuanto a la configuración física, estoy trabajando en ello. Publicaré pronto
Por cierto, no le importa el voltaje de umbral (Vgsth) cuando el MOSFET apenas conduce. Te preocupas por Vgs para lograr la clasificación RDson. Incluso los MOSFET de 10 V tienen un Vgsth de solo un par de voltios. No estoy seguro si tuviste suerte o escribiste mal tu publicación. Pero la mayoría habría terminado con un MOSFET de nivel no lógico pensando que Vgsth = 1V era suficiente para ser impulsado por 3.3V.
Apuesto a que el drenaje y la compuerta están en cortocircuito debido a una mala soldadura.
Dudo que haya un problema en la conexión del drenaje y la compuerta, esto sucede en todos los MOSFET en la PCB.
Además, recién verificado con multímetro, no hay conexión entre el drenaje y la compuerta.
Publica una foto.
Actualicé la publicación con la foto.
No, una foto que muestre el dispositivo de cerca.
Se agregó una foto ampliada de un transistor LED. Todos los demás tienen la misma topología,
No estoy 100% seguro, pero según recuerdo, también hicimos la prueba con otro MOSFET de canal p, su voltaje de puerta también se redujo, era un mosfet de nivel lógico de otra placa.
¿Es posible que la E/S en su MCU esté configurada como drenaje/colector abierto?
La configuración de IO es la siguiente: NRF_GPIO_PIN_DIR_OUTPUT, NRF_GPIO_PIN_INPUT_DISCONNECT, NRF_GPIO_PIN_NOPULL, NRF_GPIO_PIN_S0S1, NRF_GPIO_PIN_NOSENSE); Publicaré aclaraciones de pines un par de horas más tarde.
Pruébelo en una protoboard, protoboard o deadbug con un cable aplicando 3.3V a la puerta directamente sin MCU
No, una foto clara de las marcas en el transistor.
¿Resistencias desplegables en las puertas por casualidad? La unidad estándar en esos IO es solo 0.3 mA. Podría probar la unidad alta (NRF_GPIO_PIN_H0S1)
Probé NRF_GPIO_PIN_H0S1, no funcionó.
tengo actualizaciones La información inicial que me dieron sobre el origen de estas piezas era incorrecta. Estas piezas no son de Digikey, sino de otro proveedor que posiblemente no sea confiable. Reemplacé el mosfet actual con otro modelo de mosfet de canal n que teníamos en nuestro poder, y esta vez todo estuvo bien. El Vgs era 3.3V con otro modelo. Gracias por su asistencia.

Respuestas (2)

Cuando el rendimiento desafía la lógica y nada parece normal, valide sus suposiciones y compárelas con la hoja de datos.

Los resultados de la prueba indican una vista invertida de la pieza con el diodo en la compuerta en lugar de en el drenaje, pero su foto borrosa implica la orientación correcta.

Comience con un ohmímetro en la parte que retiró y verifique que el diodo del sustrato esté en las clavijas y la polaridad correctas.

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referencia http://www.aosmd.com/pdfs/datasheet/ao3400.pdf

Los MOSFET que hemos estado usando se compraron de una fuente no confiable y mi conclusión es que son piezas falsas. Después de reemplazar el MOSFET con otro modelo de Mosfet N-Channel, todo estuvo bien esta vez. Los valores de Vgs fueron 3.3V como se esperaba.

Gracias a todos por vuestra ayuda.

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