Mosfets N03L para controlador de tira LED

Estoy recuperando partes de computadoras viejas, leo la hoja de datos de esas partes y trato de entender las cosas importantes que se construyen. Si bien ahora entiendo algunas cosas cruciales sobre los mosfets, hay mucho que necesito aprender. De todos modos, estoy jugando con el tlc5940 (controlador LED de 16 canales y 12 bits) y quería crear una iluminación "animada" para mi habitación. Ya creé algunos controladores de led con transistores, pero también mosfets. No mosfets de nivel lógico. Para hacerlo, necesitaba construir un circuito complejo de "Saturación" que involucrara otros 2 transistores por Mosfet.

En mi tienda local de electrónica solo tienen mosfets de mayor voltaje. También en los sitios web normalmente compro piezas.

Los mosfets rescatados son todos de nivel lógico tipo N... tan perfectos tanto para la frambuesa como para el Arduino. Puedo saturarlos correctamente, casi no hay caída de voltaje, son realmente rápidos y se hunden mucho.

Mi pregunta es:

Al mirar la hoja de datos, no pude encontrar esa gran diferencia con respecto a cada mosfet diferente. Pero todos tienen otro número. Pensé en el amperaje, pero algunos mosfets de números más bajos tienen más amperios.

05N03L  = 80 Ampere
07N03L  = 30 Ampere
15N03L  = 42 Ampere
32N03L  = 50 Ampere
46N03L
55N03L
60N03L

Entonces, ¿qué son esos 2 números delante del código?

N significa tipo N, L significa nivel lógico... 03?

Y la pregunta más importante:

Si uso diferentes tipos de esos mosfets con el tlc5940, ¿podría haber un problema GRAVE o funcionaría bien?

nota: pullup 10k cada canal, tlc con resistencia de 6,8k para dejar que se hunda lo suficiente como para activar el mosfet, mantenga todos los canales por debajo de 3A.

Ejemplo de circuito usando pines de arduino

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Y aquí usando TLC5940NT

esquemático

simular este circuito

Respuestas (1)

Basta con mirar las hojas de datos...

El 60N03L es un dispositivo de 60 amperios y 30 voltios y el 55N03L es un dispositivo de 55 amperios y 30 voltios. No volví a mirar hacia arriba porque parecía estar ocurriendo una tendencia.

Sin embargo, siempre consulte las hojas de datos.

Después de haber revisado algunas hojas de datos más, parece que la tendencia se ha roto. La parte "03" del nombre parece implicar constantemente que la clasificación de voltaje es de 30 V PERO, por ejemplo, el dispositivo IPB05N03 es un dispositivo de 80 amperios que puede manejar picos (en un período de 80 us) hasta 160 A: -

ingrese la descripción de la imagen aquí

Cabe destacar el rendimiento cuando la señal de activación de la compuerta es de 3,0 voltios (es decir, un nivel de activación lógica bajo de 3V3). Con una carga de 2 A, probablemente diría que la caída de voltaje es de aproximadamente 0,1 voltios y, por lo tanto, la cifra de disipación de potencia de conducción es de 200 mW. Si observamos el dispositivo 07N03, la disipación de energía es casi la misma pero con un controlador de compuerta de 3,2 voltios.

Probablemente podría ejecutar cualquiera de estos dispositivos sin un disipador de calor y esperar que el dispositivo no supere los 70 °C y posiblemente solo 50 °C con un flujo de aire decente alrededor del dispositivo. Para confirmar esto, consulte la hoja de datos para conocer el coeficiente de temperatura del paquete; debe indicarse como X grados por vatio.

También debe tener en cuenta que el 05No3L no podrá conducir más de 20 A con un controlador de compuerta de 3,0 V y, sospecho, si miró la hoja de datos del 07N03L, será quizás 30 A a 3,2 voltios, pero se calentará demasiado sin un disipador de calor. Por ejemplo, el 05N03L a 3v gate drive probablemente caerá alrededor de un voltio a 20A y esto significa una disipación de energía de 20 watts; definitivamente necesitará un buen disipador de calor.

Acerca de: -

Si uso diferentes tipos de esos mosfets con el tlc5940, ¿podría haber un problema GRAVE o funcionaría bien?

Es probable que el circuito que ha mostrado funcione con una carga de no más de 2 A sin un disipador térmico, pero debe verificar cuál es la frecuencia PWM y qué tan rápido el controlador puede cargar el capacitor dentro de la puerta del transistor. Por lo general, el 05N03L tiene una capacitancia de compuerta de 2,5 nF y si lo alimenta desde una resistencia de 100 ohmios, 5 x CR = 1,25 us. Claramente, sería una tontería ejecutar esto a una frecuencia PWM de 1MHz, pero 100kHz se ve bien, pero vale la pena examinar cuáles son las pérdidas de conmutación probables: -

Podría estimar que a la mitad del cambio, la corriente es 1A con 6V en el FET; eso es una potencia de 6 vatios y dura aproximadamente 1us. Con un PWM de 100 kHz, esto se disipa dos veces en un período de 10 us, por lo tanto, la potencia debida a la conmutación es aproximadamente el 20% de 6 vatios, es decir, 1 vatio.

Si tuviera una resistencia de 10 ohmios alimentando la puerta (y el controlador pudiera empujar la corriente hacia la puerta del dispositivo), el tiempo de carga sería una décima parte y las pérdidas de conmutación a 100 kHz serían de aproximadamente 0,1 vatios. Alternativamente, ejecutar a 10 kHz puede ser una mejor opción.

@cocco [Por tercera vez.] Los comentarios no son para una discusión extensa; esta conversación se ha movido a chat .
A @Andy tampoco parece gustarle el chat SE (con el debido respeto a Andy).
@Andyaka No me importa la conversación. Pero también puedes hacerlo en el chat.
@Andyaka, siento que puedes tener un concepto erróneo. El chat no tiene que ser concertado. Puede ser tan lento y desconcertado como los comentarios en una publicación. Se crea una sala de chat separada, su conversación no se intercala con otras.
perfecto ahora diría yo. los mosfet más grandes manejan más amperios, ¿verdad? así que solo confirme que en un 40A funcionaría (3.3v @ 2A sin disipador de calor por debajo de 70 grados). por cierto, la frecuencia pwm en arduino es 480/960 HZ. Podría usar un resitor de 10k prolly... ¿el tlc5940 no debería tener problemas? no hay resistencia que detenga el flujo
la salida máxima de tlc5940 en un arduino de 5v es de alrededor de 39,5kHz debido a sus límites (lo estoy usando a frecuencias mucho más bajas), la salida pwm predeterminada en todos los pines pwm excepto el pin 9 y 10 en el arduino es 480Hz mientras está encendido pin 9 y 10 es 960Hz. entonces no hay problema
El TLC puede conducir a 120 mA y eso significa que el tiempo para aumentar el voltaje de la puerta a 3 V es de aproximadamente 60 nseg.