Problema de diseño de Power Mosfet

mi esquema

emosfet

Los componentes

  • BSN20 es un transistor de efecto de campo de modo de mejora de canal N ( hoja de datos )
  • IRF7416 es un MOSFET de potencia HEXFET ( hoja de datos )

Esta es una parte de un proyecto en el que la línea en R2 proviene del PWM de un ATtiny88 ( hoja de datos ).

El R2 se configura como una salida del ATtiny88, al principio, la línea del calentador estaba alta todo el tiempo cuando se alternaba R2 (PWM).

Al intentar depurar el hardware, descubrí que si colocaba fundente o alcohol isopropílico a través de la línea a R2 (del ATtiny88) a tierra, la línea del calentador alternaba como se esperaba (tardó más de lo que parece en llegar a esta conclusión).

En una investigación posterior, encontré esta página web que indicaba que podría necesitar una resistencia para ayudar a bajar el pin de la puerta de BSN20. En ese momento solo tenía un diodo, así que lo coloqué con el lado "plano" hacia la puerta y el lado "triangular" hacia tierra y funcionó.

Preguntas

Mis tres preguntas son:

  1. En un circuito ideal, ¿debería funcionar mi diseño?
  2. En un circuito real, ¿fue mi error que necesitaba una resistencia Mega Ohm plus entre la puerta y la tierra para asegurarme de que la puerta fuera a tierra?
  3. ¿El diodo funciona como un truco, de modo que proporciona una resistencia de Mega Ohm con la forma en que lo coloqué en mi circuito?

A la larga, me gustaría convertir mi prototipo de bricolaje en una placa de circuito producida. Tengo experiencia en informática, no EE y me gustaría saber qué está pasando y dónde cometí mis errores para poder producir un diseño válido.

Una pregunta más

Con más tiempo para depurar, encontré una variable más. el voltaje en la línea de tierra en relación con el regulador LDO y en la pata del pin fuente de BSN20 es de 7,3 mV. El voltaje en varios puntos a través de la traza de tierra mostró diferentes valores. Así que una pregunta final. Esto parece ser un mal diseño de la placa y/o más probablemente un flujo y otra suciedad debajo de algunos de los chips que actúan como resistencias tirando de la línea de tierra. Entonces...

  1. ¿Por qué me funciona el diodo?
    • resistencia Mohm
    • cuando la MCU establece el pin a tierra, está tirando de la línea de tierra local hacia abajo para que coincida con la MCU, en otras palabras, causando ~ 0 voltios entre la puerta y la fuente.
¿Hizo mediciones en la Puerta de la IRF? ¿Esta línea cambió?
¿Cuál es el voltaje de suministro de la MCU?

Respuestas (1)

1) Sí.

2) No. Su error fue no darse cuenta de que la salida PWM de la MCU no podía acercarse lo suficiente a tierra para apagar Q1 por completo y, por lo tanto, apagar Q2 por completo.

3). Sí, y no debe usar un diodo, debe usar una resistencia y debe ser algo mucho menor que un megaohmio para mantener crujientes las transiciones de salida de Q1. Dependiendo del voltaje de suministro de la MCU, 10k a 100k podría estar bien.

Solo una nota adicional: también se recomienda encarecidamente colocar una resistencia entre la puerta y la fuente de Q1 porque el microcontrolador de control a veces puede permanecer en un estado en el que sus pines de salida están en estado de alta impedancia (no dirigidos a ningún nivel lógico), por ejemplo durante el reinicio o durante la programación. En ese caso, la Puerta de Q1 quedaría flotando, lo cual es un estado altamente indeseable.