MOSFET de canal P a medida que el interruptor del lado alto se calienta

El problema

El pin / OE (habilitación de salida) del 74CH595 alterna los controladores de salida entre dos estados: controlando las salidas (alta o baja) y alta impedancia (permitiendo que las líneas de salida fluyan). Es activo bajo , por lo que la conducción / OE bajo hace que el 74CH595 conduzca las salidas altas o bajas dependiendo de los datos que haya cambiado, mientras que la conducción / OE alto hace que las salidas floten sin control.

Haatadoelpin/OEalafuentedealimentaciónde5VatravésdelresistorR29de10kΩ,porloqueloscontroladoresdesalidasiempreestánenelestadodealtaimpedancia.

Loidealseríaquenofluyeraningunacorrienteenesteestadoy,porlotanto,elbnnsinnombreNPNnuncaconduciríaningunacorriente,peroenlaprácticasiemprehayunacorrientedefugapresente:

No existe tal cosa como un "BC447C", por lo que asumo que el transistor es un BC447, un BC547C o alguna otra parte similar. Si, por ejemplo, +1 μA se filtrara desde la salida 74CH595 al colector del BJT, la ganancia de corriente DC de los transistores (probablemente en algún lugar entre 100 y 600) causaría que conduzca de 100 μA a 600 μA de corriente desde el colector al emisor Por ejemplo, una corriente de colector de 300 μA conduciría a una caída de voltaje de 3 V sobre la resistencia R7 de 10 k, lo que llevaría a un Vgs (voltaje de la fuente a la fuente) de -3 V.

Esta hipótesis es consistente con lo que vio (Ids de 2.58 A y Vds de 0.67V), la tensión de la compuerta debe estar muy cerca de la tensión de umbral (Vgsth):

Lasolución

• AgregueunaresistenciadesplegableentrelabasedelBJTyelsueloparaevitarquelascorrientesparásitasloenciendan.

• QuitelaresistenciainnecesariaR29de10kΩyconecteelpin/OEdirectamenteatierra.

• ElLEDseiluminarádeformaextremadamentedébilensuconfiguraciónactual.Póngaloenparaleloconlabasedeltransistor,conunaresistencialimitadoradecorrienteseparada.

• Agregueuncapacitordederivaciónparael74HC595,lomáscercaposibledel74HC595.

• Siestosevaainstalarenunautomóvil,agregaríaunaproteccióntransitoriaparalacompuertaMOSFETparaprotegerladecualquierpicodevoltaje(elóxidodelacompuertasedestruyefácilmenteconunasobretensión).UndiododeTVde15Vseríaideal,perounzenertambiénfuncionará.

Loscomponentesquehaelegidoestánbienparaloqueestáhaciendo.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Ahora podemos decir que el p chan tiene una resistencia suficientemente baja y que los voltios del impulsor de la fuente de la puerta son adecuados. No hay protección para su puerta, por lo que podría estar dañando sus fets debido a los picos de la fuente de alimentación. fuente de la puerta y vuelva a intentarlo. Otra posibilidad son las oscilaciones parásitas que un alcance probaría o refutaría. Creo que debería colocar una resistencia de la puerta en serie con la puerta de 1K ohm para eliminar la posibilidad de parásitos. Su riel de 12V también debe tener algunas tapas de desacoplamiento.

Creo que la respuesta correcta sería que el MOSFET se está calentando porque debería estarlo.

Hagamos algunos cálculos: Según la hoja de datos de IRF4905, tiene una unión a la resistencia térmica ambiental \ $ R_ {ja} \ $ = 62 ° C. Asumamos la temperatura ambiente \ $ T_a \ $ de 25 ° C y una potencia disipada de 1,7W. Ahora, de acuerdo con este sitio: enlace para calcular la temperatura de la unión que tiene la siguiente ecuación: $$ T_j = T_a + R_ {ja} * P $$ Cuando realiza los cálculos para su caja, obtiene una temperatura de empalme de 130 ° C: bastante caliente, pero aún no lo suficientemente caliente como para causar daños al transistor. Sin embargo, si desea colocarlo en algún compartimiento, sugeriría agregar un disipador de calor. Seguir los consejos de diseño de circuitos que ofrece jms también es una buena idea.

Mi idea es que el punto de conexión a tierra del pin fuente del MOSFET es tanto inductivo como para aumentar el voltaje de la fuente y disminuir el voltaje de la compuerta por debajo de la venta después del borde ascendente, causando una nueva patada inductiva después del aumento de Vgs, preparando las condiciones casi Lo mismo con la primera patada, suficiente para hacer una oscilación estable. Por lo tanto, la receta es reducir la velocidad de aumento de la tensión de encendido O mejorar las conexiones a tierra.

Si primero enciendes las luces del relé, luego enciendes el MOSFET y luego lo apagas, y si el MOSFET está funcionando bien, esto es una buena sugerencia que respalda mi idea.