Storlek på pull-down motstånd FET gate?

[rolex42]

Har vid några tillfällen labbat med FET och upptäck att pull-down på gate ofta är nödvändigt, exvis om utgång från TTL-krets el Arduino (el.dyl) styr gate. Jag har provat med olika stora motstånd och det verkar som man kan ha nästan hur stort motsånd som helst. Fn bygger jag Power shield till Arduino där PWM-utgång via FET styr en 12V LED. Den power shield SparkFun säljer har 10k pulldown. Jag har experimenterat med 1M, vilket oxå fungerar i mina experiment. En viss skillnad i strömförbrukning antar jag men har det någon annan betydelse vilket motstånd man väljer?

[eqlazer]

Det är mer störkänsligt med större resistans.

[Klas-Kenny]

Gate på MOSFET är som en kondensator (Den har kapacitans) som man laddar upp och laddar ur, kolla i databladet hur stor kapacitansen är på just din FET.

Skillnaden på Pull-up motståndet är då att den laddas upp snabbare med lägre motstånd, och långsammare med mer motstånd. Vid långsam switchning av liten last spelar det ofta ingen roll vad för motstånd man har där, men ska man tex. PWM-styra en lite större last så kan det plötsligt bli en väldig skillnad (långsam upp- och urladdning ger mer värme i FET'en).

Sen är seriemotståndet till FET'en också relevant då, en stor FET kan ha en del kapacitans och kan då utan motstånd skada en µC om den är kopplad utan serieresistans.

[rolex42]

Jag har testat några olika FET (IRL3103, IRL3502, FDP6670, IRF3710). Om jag förstår databladet för IRF3710 så är det ca ca 200pF vid Vds=10V.
Hastigheten på Arduinos PWM är inte så snab vad jag förstår. 500Hz?
Vad gäller seriemotstånd har SparkFuns Power shield inget. Jag har haft 1k till mitt 1M pull-down.
Jag ska nog ändra så jag har 100ohm serie-motstånd (eller inget alls kanske) och 100k pulldown. Helt ovetenskapligt men det känns så just nu ...

[prototypen]

Styr du MOSFET med TTL utgång ska det inte behövas något pulldown, TTL och LSTTL ska dra ner utgången till max 0,4-0,5 V enligt spec.
Med MOS-TTL så blir det i praktiken 0V. Behöver du fortfarande pulldown så är det något annat fel (t.ex tristateutgång)

Däremot så är det kanske ett lite större problem att MOSFET kan behöva lite högre spänning än 5V för att leda ordentligt (så då finns det speciella lite känsligare MOSFET, logic level)

Använder man då TTL och LSTTL så behövs ibland pullup för att verkligen få ut de 5 V som finns tillgängligt då TTL och LSTTL har svårt att driva hög nivå.

Sedan Klas-Kenny, jag tror inte någon µC skadas av lite kapacitiv belastning, utgångar är väl i regel strömbegränsade (och MOS-utgångar är resistiva)

Protte

Än en gång? har inte Arduinos push-pull utgång??

[blueint]

Pull-motstånd beror på kapacitansen hos gaten och kravet på responstid.

Sen fungerar gate som kapacitans, resistans som RC, osv.. och bildar säkert en fin och svår undersökt svängningskrets..

[rolex42]

Jag är inte hundra på vad push pull betyder men jag förstår av http://en.wikipedia.org/wiki/Push%E2%80%93pull_output att det är när utången både kan driva (hålla 5V med viss strömuttag) och sänka (dra ner till 0V).
Sen hittade jag http://softsolder.com/2009/05/21/arduino-push-pull-pwm/ men jag vet inte om allt det är nödvändigt för att den ska klara push-pull.

[Jonas L]

Den största nyttan med ett pulldown-motstånd är medan man programmerar. Beroende på vad man styr kan det ju bli full ström eller motsvarande.

[rolex42]

Vet inte om jag räknar rätt nu, men 500Hz ger period på 2ms.
RC = 100k*200pF = 20ms.
Det skulle inte fungera antar jag. Jag måste ha ett oscilloskop å mäta antar jag. (Sålde tyvärr mitt DS1052 ...)

[prototypen]

100*10^3 * 200*10^-12 = 2*10^-6. 2µs

Sedan säljer man inte ett skåp före man skaffat ett annat.

Protte

[blueint]

prototypen, låter nästan som den andra klassikern "att mäta är att veta"

Nu behövs bara en formel för Vgs som beroende av kapacitans osv..

[Borre]

När du switchar utgången av och på så laddas gaten på mosfeten upp/ner igenom den och inte igenom pulldown-motståndet (jo en liten del med det är inte syftet), syftet med pulldown är att hålla mosfetens gate låg när utgången flyter så den inte leder när den inte ska göra det. Så att du väljer ett stort motstånd betyder inte att switchtiden blir längre för det. 10k-100k eller mer fungerar säkerligen bra.

Eventuellt seriemotstånd är bara välja för maximal ström utgången klarar av.

[Klas-Kenny]

prototypen: Nog går det skada en µC med överbelastning av utgångarna minsann.

"Been there, done that".

Dock kanske det kan ta ett tag (eller inte alls?) tills de går sönder av den relativt lilla belastning, men jag skulle tro att det KAN hända om man kör en lite större FET direkt till en utgång på valfri µC med högfrekvent switchning.

[rolex42]

Jag skäms, verkligen allvarligt. Både för felräkningen men framförallt oscilloscopet.
Men 2us ser bra ut, så jag är glad ändå nu ...

[rolex42]

OK, Nu gjorde jag en liten test UTAN pull-down eller pull-up. Bara serie resistans 1.8k mellan Arduino utgång och gate.
Det fungerar! Någonstans läste jag att det var viktigt att man sätter pinMode(pwmPin, OUTPUT);
Men enligt http://arduino.cc/en/Reference/AnalogWrite "You do not need to call pinMode() to set the pin as an output before calling analogWrite()."
Jag testade och det verkar fungera även om man inte sätter pinMode(... OUTPUT) ...
Iallafall så finns ett inbyggt pull-up som man styr med mjukvaran om pinnen är INPUT. dvs bör inte vara aktuell i dett fall.

Å så var det det där med RC som bör bli
1.8*10^3 * 200*10^-12 = 360*10^-9. 360ns
Om det nu är så man räknar, dvs med seriemotstånd å inte ev pull-down/up som ju hade uppgiften förhindra att det flyter...