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[Résolu] NFET en tant qu'interrupteur pour ventilateur

 

sirdeneb
sirdeneb ★★☆☆☆☆☆ 11/07/2017, 08h22 #1  
Bonjour à tous,

Je voudrais vous soumettre mon montage pour savoir ce que vous en pensez. Je pense que je manque de connaissances en électronique pour tout bien comprendre, donc toute explication est la bienvenue.

Le but : contrôler la mise en marche de 2 ventilateurs avec une commande logique provenant d'un Raspberry PI (3.3V).

Le circuit :
- Mon circuit est alimenté avec une tension de 16.5V venant d'une alim de labo qui simule l'alimentation secteur que j'utiliserai plus tard. J'utilise ensuite un régulateur de tension pour générer une tension de 12.8V car les ventilateurs doivent être alimenté en 12V (250mA) et le Vgs_th du transistor (VN46AF) est de 0.8V. J'ai ajouté une Flywheel diode (1N400) en parallèle avec les ventilos pour protéger le transistor de tout retour d'emf.
- La tension de 3.3V est pour le moment générée par la même alim de labo à 16.5V + régulateur de tension

Le problème : Les ventilateurs ne sont pas actionnés alors qu'il y a bien une tension de 12V à leurs bornes. La tension au gate du transistor est de 3V ce qui devrait être assez puisque le Vds_on est de 3V.

Je vous ai joint les datasheets et le circuit. J'ai choisi les composants en fonction de ce que j'avais autour de moi.

Merci d'avance pour toute aide que vous pourriez me fournir.
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SerDes
SerDes ★★★☆☆☆☆ 11/07/2017, 08h36 #2  
Salut,

Le problème : Les ventilateurs ne sont pas actionnés alors qu'il y a bien une tension de 12V à leurs bornes


bizarre... as-tu verifié leur fonctionnement en direct sur le regulateur 12.8V ?
Le schema parait correct. Dans un deuxieme temps il faudrait verifier en connectant R3 directement au 12V. Le Vgs_th est donné 0.8V en valeur minimum, donc si ca se trouve il est en réalité un peu plus élevé.

Dernière modification par SerDes 11/07/2017 à 08h44.
jiherve
jiherve ★★★★★☆☆ 11/07/2017, 09h37 #3  
Bonjour,
Avec environ 3v de Vgs il circule un courant d'environ 100ma est ce suffisant pour faire tourner les 2 ventilateurs ?

Les ventilateurs ne sont pas actionnés alors qu'il y a bien une tension de 12V à leurs bornes.


donc on mesure environ 0v sur le drain du MOS ?
JR
pym
pym ★★★★★★★ 11/07/2017, 10h03 #4  
Ajoute un condo de 100 à 220µF en sortie du régul 12V, un courant d'appel des ventilos trop important...
Ils consomment combien, étiquettes? lien?
A+
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Dernière modification par pym 11/07/2017 à 10h40.
MINUX75
MINUX75 ★★★★★★ 11/07/2017, 11h19 #5  
Je comprends pas tout ce soin pour de vulgaires ventilateurs à 3 balles, un module BUCK step down chinois à cinq modules pour deux balles fera largement l'affaire avec en prime un rendement largement meilleur. https://www.banggood.com/search/step-down-module.html
MINUX75
MINUX75 ★★★★★★ 11/07/2017, 11h48 #6  
Voila le datasheet de la petite puce https://cdn-shop.adafruit.com/datas...MP2307_r1.9.pdf pin 7, il y a une broche ENABLE..... https://www.banggood.com/5Pcs-Mini-...ml?rmmds=search
DAUDET78
DAUDET78 ★★★★★★★ 11/07/2017, 12h31 #7  
Posté par SerDes

Le Vgs_th est donné 0.8V en valeur minimum, donc si ca se trouve il est en réalité un peu plus élevé.

Depuis le temps qu'on re-répète que ce paramètre sert à rien en mode conduction du NMOS !

Il faut regarder sur la datasheet la valeur du Vgs pour la valeur garantie du Rds(on)
https://www.usbid.com/assets/datasheets/FD/vn46.pdf
Il faut 5V MIN de Vgs pour un Rds(on) de 5 ohm ... c'est un veau !
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L'age n'est pas un handicap .... Encore faut-il arriver jusque là!
pym
pym ★★★★★★★ 11/07/2017, 14h11 #8  

Il faut 5V MIN de Vgs pour un Rds(on) de 5 ohm ... c'est un veau !


+1
juste capable d'allumer une t'it LED..
A+
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sirdeneb
sirdeneb ★★☆☆☆☆☆ 11/07/2017, 18h46 #9  
Si je remplace le 3.3V par une tension plus élevée, les ventilo fonctionnent. Si je monte jusqu'à 12V, j'arrive à peine à avoir 11V aux bornes des ventilo.

Je peux me contenter de ça, mais j'imagine que si je veux 12V aux bornes du ventilo il faut que je change mon transistor, c'est ça ?
DAUDET78
DAUDET78 ★★★★★★★ 11/07/2017, 18h54 #10  
Posté par sirdeneb

Je peux me contenter de ça, mais j'imagine que si je veux 12V aux bornes du ventilo il faut que je change mon transistor, c'est ça ?

Ben oui .... c'est un veau !
Dans ce fichier, tu as des NMOS qui marchent en 5V et, quelques uns en 3V
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Acetronics
Acetronics ★★★★★★ 11/07/2017, 18h55 #11  
c'est pas surprenant avec un Rds ON de 3 ohms ...

sachant qu'on tire 2 x 250 mA ...

mais bon ... quand on apprend ses bases, il n'y a plus ce genre de questions ...

Alain
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Si ta question contient le mot " Problème " ...
la réponse est très très très probablement " lis donc ton manuel ou ta datasheet !!! "
sirdeneb
sirdeneb ★★☆☆☆☆☆ 11/07/2017, 19h05 #12  
Merci Daudet. C'est très utile, je vais voir ce que j'ai d'autre de dispo.

Par contre, avec mes connaissances limitées, je ne suis sure de comprendre comment le Rds_on influence la tension d'action sur le transistor. Si quelqu'un a deux minutes a gaspiller, je suis preneur pour quelques phrases d'explication.
DAUDET78
DAUDET78 ★★★★★★★ 11/07/2017, 19h16 #13  
Posté par sirdeneb

comment le Rds_on influence la tension d'action sur le transistor.

Pas sur le transistor ! Sur la charge commandée...

Le Rds_on, c'est la résistance que présente la liaison Drain_Source vis à vis de la charge.
- Avec 5 ohm, c'est non négligeable !
- Avec 50 mohm, c'est que dalle !
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sirdeneb
sirdeneb ★★☆☆☆☆☆ 11/07/2017, 19h28 #14  
Ah ! Super, je comprends maintenant. Donc un rapport 100 entre la charge et le Rds_semble semble être la valeur idéale.

J'ai un autre MOSFET (IRF511) avec un Rds_on de 0.6 ohm, c'est pas trop élevé du coup.

EDIT : Je viens d'essayer avec le IRF511 et ça marche. Du coup, un rapport 10 ça peut faire l'affaire.


Merci à tous et particulièrement à Daudet pour votre aide.

Dernière modification par sirdeneb 11/07/2017 à 19h37.
DAUDET78
DAUDET78 ★★★★★★★ 11/07/2017, 20h23 #15  
Posté par sirdeneb

J'ai un autre MOSFET (IRF511) avec un Rds_on de 0.6 ohm, c'est pas trop élevé du coup.

Quand tu parles d'un composant, met un lien sur la datasheet
http://pdf.datasheetcatalog.com/dat...6/283672_DS.pdf

0,6 ohm avec un Vgs de 10V ...... pas un foudre de guerre !
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sirdeneb
sirdeneb ★★☆☆☆☆☆ 11/07/2017, 21h20 #16  
A la suite de ton dernier message, j'ai vérifié mon montage et j'avais monté le IRF511 à l'envers, du coup il conduisait tout le temps. Par conséquent, j'ai cru que je pouvais l'actionner avec une tension de 3.3V.

Erreur !

Il me faut au moins 5V pour l'actionner. Je vais retourner à mes recherches et voir ce que j'ai d'autre en magasin. Au moins, maintenant je comprends ce que je cherche !

EDIT : Je vais aussi ajouter un moteur à la ligne 12V que je vais commander de la même manière que les ventilo avec le raspberry pi. Y a-t-il des précautions à prendre ou tout devrait bien marcher (peut-être que je devrais ouvrir un nouveau sujet)?

Dernière modification par sirdeneb 11/07/2017 à 21h43.
pym
pym ★★★★★★★ 12/07/2017, 05h18 #17  

Je vais aussi ajouter un moteur à la ligne 12V


Toujours pareil, on ne sait rien du moteur, sa consommation est de?: une photo du moteur à défaut avec une pièce de monnaie à coté pour estimer sa puissance? Il entraînera quoi?
A+
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sirdeneb
sirdeneb ★★☆☆☆☆☆ 12/07/2017, 07h52 #18  
Posté par pym

Toujours pareil, on ne sait rien du moteur, sa consommation est de?: une photo du moteur à défaut avec une pièce de monnaie à coté pour estimer sa puissance? Il entraînera quoi?
A+



Pardon, je pensais que ma question pour être rêpondu de facon generale.

Plus précisément, c'est un moteur de pompe à eau 6-12V, 24W, 300 mA.
pym
pym ★★★★★★★ 12/07/2017, 08h09 #19  
Une pompe à eau démarre en charge donc avec forte conso à ce moment...
Prévoir le transistor pour 3A, une diode de 2A minimum en inverse sur le moteur, un condo de 1000µF en sortie régulateur, une diode en inverse entre sortie et entrée du régulateur... qui d'ailleurs n'est pas indispensable et te limitera le courant si jamais en charge la conso avoisine 1A... parce que 24W sous 12V cela fait 2A...:)
une tension redressée-filtrée pour le moteur est suffisante, mesure son intensité en charge sur une alim de labo avant de définir sa commande...
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SerDes
SerDes ★★★☆☆☆☆ 12/07/2017, 09h02 #20  

Il me faut au moins 5V pour l'actionner. Je vais retourner à mes recherches et voir ce que j'ai d'autre en magasin.


eventuellement si tu ne trouves pas, tu peux ajouter un ou deux etages a base de transistor + resistance pour passer du 3.3v au 12v.
le schema avec deux etages transistor permet de conserver le sens logique du declenchement.
Vin= signal sortie rasp
Vout= signal allant vers la grille du mos
Vcc=12v
pour les resistances tu peux essayer a la louche: R5=1k, R7= 1k
R6, R8=4.7k
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sirdeneb
sirdeneb ★★☆☆☆☆☆ 16/07/2017, 14h49 #21  
Posté par SerDes

eventuellement si tu ne trouves pas, tu peux ajouter un ou deux etages a base de transistor + resistance pour passer du 3.3v au 12v.
le schema avec deux etages transistor permet de conserver le sens logique du declenchement.
Vin= signal sortie rasp
Vout= signal allant vers la grille du mos
Vcc=12v
pour les resistances tu peux essayer a la louche: R5=1k, R7= 1k
R6, R8=4.7k



Comment savoir si j'ai besoin d'un ou 2 étages ? Je suis en train d'essayer avec un KSP2222A (http://pdf.datasheetcatalog.com/dat...d/KSP2222A.pdf).
pym
pym ★★★★★★★ 16/07/2017, 14h58 #22  
Les deux étages permettent d'avoir la logique de fonctionnement habituelle, un niveau haut en commande (3.3V de donne 12V sur le collecteur du deuxième transistor) à l'inverse, un seul étage te donnera 0V sur le collecteur du transistor seul...
Le choix se fait donc suivant ce que tu souhaites en sortie lorsque la commande 3.3V est activée.
A+
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sirdeneb
sirdeneb ★★☆☆☆☆☆ 16/07/2017, 17h03 #23  
Posté par pym

Les deux étages permettent d'avoir la logique de fonctionnement habituelle, un niveau haut en commande (3.3V de donne 12V sur le collecteur du deuxième transistor) à l'inverse, un seul étage te donnera 0V sur le collecteur du transistor seul...
Le choix se fait donc suivant ce que tu souhaites en sortie lorsque la commande 3.3V est activée.
A+



C'est parfait. Ça marche exactement comme décrit. Est-ce que tu pourrais m'expliquer comment tu as choisi les valeurs des résistances à la louche ? Est-il possible d'optimiser leur valeurs ?
pym
pym ★★★★★★★ 16/07/2017, 17h11 #24  
Ce n'est pas moi qui t'ai proposé le schéma!:) mais "SerDes", les valeurs qu'il propose sont OK.
A+
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sirdeneb
sirdeneb ★★☆☆☆☆☆ 16/07/2017, 17h52 #25  
Posté par pym

Ce n'est pas moi qui t'ai proposé le schéma!:) mais "SerDes", les valeurs qu'il propose sont OK.
A+



Ah oui, pardon. En tous cas, merci à tous les 2.
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