IRF520 specs ?

Hoi allemaal,

Ik ben van plan een 30W RGB LED aan te sturen met een microcontroller. (Arduino Mini denk ik, heb er nog 40 liggen)

De specs van de LED is als volgt:
Model : 30W
Color: RGB
DC Forward Voltage (VF): Red 22-24V, Greed 32-34V, Blue 32-34V
DC Forward current (IF): 300mA
Out put Lumens: Red 400-500LM, Green 600-800LM, Blue 200-300LM
Wave Length : Red 620-625nm , Green 515-520nm, Blue 455-460nm
Beam Angel: 140 degrees
Life span: >50,000 hours
Deze LED dus:http://www.benl.ebay.be/itm/261520932201?_trksid=p2060353.m2749.l2649&…

Ik heb een 36V-25A voeding (zo'n blikken ding), en bij wat "rommelen" in m'n hobby-hok, nog een stapel printjes tegengekomen met een IRF520 op, deze: http://www.benl.ebay.be/itm/New-MOSFET-Button-IRF520-MOSFET-Driver-Mod…

Als ik op internet de specs van zo'n IRF520 lees, merk ik overal dat die 9.2A / 100V moet aankunnen. Echter, op alle ebay-advertenties zie ik max. 5A / 24V staan ...

Ik vraag me af of die Ebay advertenties "verkeerd" zijn ?
(heb ik regelmatig voor met neopixel toestanden enzo, afmetingen kloppen dan ook niet in de beschrijving, maar komen werkelijk overeen met de specs zoals op de AdaFruit website)
Ik ben dus eerder geneigd om die datasheet te geloven, i.p.v. die ebay-advertenties ....

Ik had mezelf namelijk voorgenomen om me er gemakkelijk vanaf te maken, door 3 van die printjes te gebruiken, en rood via een 5W/4.7 ohm weerstand aan te sluiten, en blauw en groen via een 2W/15 ohm weerstand.

Voor de LED zelf heb ik koelvinnen besteld van 11 cm diameter / 3.5 cm dik, met een 12V fan op van 12CM diameter.

Iemand ervaring met die IRF520 modules ? Zou ik het erop wagen, of toch maar niet ? (dan maar TIP121 of TIP122 ? heb er daar ook nog enkele honderden van op voorraad)

groeten,
Kris

https://www.digitalplayground.be - Where fun meets technology ...
Arco

Special Member

Die 9.2A zijn Absolute maximum ratings, daar blijf je liefst een stuk onder...
Verder hangt de opgave af van de parameters die je hanteert, o.a. de gatespanning en de source-drain spanning...
(er staan diverse grafieken in de datasheet)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com

ik zou opletten of het merk op de irf520 wel hetzelfde is als van de datasheets. heb zelf al een paar irf 520 en irf 540 gehad die verhoogde rdson hadden gekregen. dat gaf problemen met oververhitten en spanningsval..
dat waren chinese gevallen, geen merkdingen..

waar rook was, werkt nu iets niet meer
Kruimel

Golden Member

Er is ook iets met de volgletter. Er is een verschil tussen de IRF520 en de IRF520N van IRF (inmiddels Infineon). Vraag me niet waarom ze dat ooit hebben bedacht...

Groet,
Kruimel

Lambiek

Special Member

Zelf deel ik altijd het max amperage door drie, dat zou voor de IRF520 dus +/- 3A zijn. Maar de IRF520 heeft een waardeloze RDSon van 2.27Ω 0.27Ω, wat dus resulteert in een hoop warmte ontwikkeling. En met een VGS van 20V is hij ook minder geschikt om met een controller aan te sturen, of je moet er een driver tussen zetten en de gate met bijv. 12 of 15VDC aansturen.

Het zou beter zijn om een logic level fet te gebruiken, die kan je direct aan je controller hangen. En pak er dan een met een zo laag mogelijke RDSon.

Hier heb je nog wat meer info:
http://www.circuitsonline.net/artikelen/view/41

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Ik gebruik al jaren de IRF540N fets. Je leds zijn 300 mA, deze fets kunnen 23A continue leveren en de RDSON is 0.044 ohm. Ik zie niet waar je een probleem mee hebt!
Maar... deze fets stuur je best niet op 3V daarvoor zijn ze niet gemaakt. Ik maak altijd 12V uit de voeding en met een pnp tor stuur ik de fet open. Al mijn power leds zijn zo gestuurd.
zie:
https://www.flickr.com/photos/fotoopa_hs/15184259029/in/album-72157644…
https://www.flickr.com/photos/fotoopa_hs/15347996286/in/album-72157644…
https://www.flickr.com/photos/fotoopa_hs/15765655185/in/album-72157644…

Hier een foto waar ik 80W aan leds heb in 6 channels te sturen met de FPGA.

https://farm8.staticflickr.com/7520/15975093771_9de3db8eb8_c.jpg

En hier een color module:
https://farm6.staticflickr.com/5608/15589410547_40222f1e36_c.jpg

Power regeling tussen 1 usec en 40000 usec. Maar die kunnen zolang je wilt, wel de serie weerstanden (power) juist berekenen in dat geval.

Ik gebruik stromen tot 1A in mijn toepassingen maar ook voor 5A zie ik geen probleem.

Kruimel

Golden Member

Op 27 augustus 2015 18:09:15 schreef Lambiek:
Zelf deel ik altijd het max amperage door drie, dat zou voor de IRF520 dus +/- 3A zijn. Maar de IRF520 heeft een waardeloze RDSon van 2.27Ω, wat dus resulteert in een hoop warmte ontwikkeling.

Huh? In de datasheets waar ik naar linkte staan 0,27Ω en 0,2Ω als geleidingsweerstanden. Welke heb jij dan? :S Anyway, de mosfet op dit bordje is ongekoeld, dus in een absoluut best case scenario kan je er 2W in dissiperen, maar ga uit van 1W. Bij 1W en geen schakelverliezen kan je ongeveer 2,2A schakelen bij RDSon=0,2Ω, net meer dan 3A bij de bovengenoemde best case scenario. Dit bordje is errug optimistisch gespecificeerd mag ik wel zeggen.

En met een VGS van 20V is hij ook minder geschikt om met een controller aan te sturen, of je moet er een driver tussen zetten en de gate met bijv. 12 of 15VDC aansturen.

Ik denk dat het hier belangrijker is dat de gegarandeerde Uth (=4V) erg hoog is. De UGS is wel vaker 20V, ook bij logic level devices zoals je hieronder noemt (zoals bijvoorbeeld de FQP30N06L). Daar is de Uth wel lager (2,5V in dit voorbeeld). Dat wil dus zeggen dat als je ze vanaf 5V open wil zetten dat heel lastig gaat worden, omdat ze pas beginnen met geleiden vanaf de Uth en pas bij een paar volt daar boven fatsoenlijk stroom geleiden. Volgens de typische curven komt hij bij UGS=5V (en tC=25°C) maar tot de 2A, en dat is typisch! Je zou dus een minder exemplaar kunnen treffen!

Het zou beter zijn om een logic level fet te gebruiken, die kan je direct aan je controller hangen. En pak er dan een met een zo laag mogelijke RDSon.

Ja, maar daarbij moet je dus letten op de grootte van de capaciteiten aan de gate. Op dit bordje zit verder geen aanstuurelektronica, dus de controller moet de gate direct aansturen. Afhankelijk van de frequentie die je gaat gebruiken en hoe tolerant je poort is gaat dit in meer of mindere mate uitmaken. Een gateweerstand is altijd handig om je processor niet te zeer te pesten, anders zou die opeens wel rare storingen kunnen gaan genereren zodra je een mosfet direct op een van zijn uitgangen aansluit. Als iemand wat kan zeggen over de uitstuurcapaciteiten van de Arduino Mini zou dat ideaal zijn, want daar weet ik niets van.

Hier heb je nog wat meer info:
http://www.circuitsonline.net/artikelen/view/41

Hier is men wel een beetje kortaf in de uitleg, maar ook hier noemen ze de mogelijke problemen in relatie tot de capaciteit.

Op 27 augustus 2015 19:08:43 schreef fotoopa:
[...]
Maar... deze fets stuur je best niet op 3V daarvoor zijn ze niet gemaakt. Ik maak altijd 12V uit de voeding en met een pnp tor stuur ik de fet open. Al mijn power leds zijn zo gestuurd.

Dat vereist wel een open collector uitgang die 12V kan hebben. Zijn die Arduino Mini bordjes zo geconfigureerd?

Hier een foto waar ik 80W aan leds heb in 6 channels te sturen met de FPGA.
[afbeelding]

En hier een color module:
[afbeelding]

Het zijn wel plaatjes om van te smullen fotoopa. Dayum! :9~

Mijn conclusie is dat je het bordje alleen kan gebruiken als je de mosfet vervangt met een logic level en de processor in staat is een redelijke capaciteit aan te sturen met de timings die je ervan verlangt. Dan moet je dus weten hoeveel stroom/capaciteit de poortjes aankunnen en hoe snel je de mosfet wil laten inschakelen. Mij lijkt handig als de stijgtijd ongeveer 1% van de PWM cycle time is. Eventueel kan je natuurlijk ook de TIP121/122 op je bordje solderen met een voorschakelweerstandje. De capaciteit is ook nog eens kleiner. Als je dat eBay bordje koopt hoef je meteen geen printje meer te maken!

Groet,
Kruimel

Lambiek

Special Member

Op 28 augustus 2015 11:49:53 schreef Kruimel:
Huh? In de datasheets waar ik naar linkte staan 0,27Ω en 0,2Ω als geleidingsweerstanden. Welke heb jij dan?

Heb het aangepast, type foutje moest 0.27 zijn.

Hier is men wel een beetje kortaf in de uitleg, maar ook hier noemen ze de mogelijke problemen in relatie tot de capaciteit.

Hadden we er dan een heel boek van moeten maken? :)
We hebben een hoop goede reacties gehad op het artikel, er staan een hoop voorbeelden in voor het snel aan de slag gaan met fet's.

En wat dat bordje betreft, die ken ik verder niet. daar moet inderdaad een voorschakel weerstand voor, (vandaar de verwijzing naar het artikel) niet alleen voor de beveiliging van de controller (al zal dat wel meevallen) het gevaar voor ringing is groter.

En ik blijf erbij dat een logic fet beter is om direct vanuit een controller aan te sturen. Of een normale fet met een driver.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
Kruimel

Golden Member

Op 28 augustus 2015 17:13:47 schreef Lambiek:
Hadden we er dan een heel boek van moeten maken? :)
We hebben een hoop goede reacties gehad op het artikel, er staan een hoop voorbeelden in voor het snel aan de slag gaan met fet's.

Het was niet als kritiek bedoeld hoor! :) Het was meer dat ik nu niet zonder uitleg kon verwijzen naar het artikel. Het legt bijvoorbeeld niets uit over de relevantie van de Miller capaciteit en de gate lading.

En wat dat bordje betreft, die ken ik verder niet. daar moet inderdaad een voorschakel weerstand voor, (vandaar de verwijzing naar het artikel) niet alleen voor de beveiliging van de controller (al zal dat wel meevallen) het gevaar voor ringing is groter.

En ik blijf erbij dat een logic fet beter is om direct vanuit een controller aan te sturen. Of een normale fet met een driver.

Daar kan je wel bij blijven, maar ook de compatibiliteit van een logic level mosfet met je micro hangt (onder meer) af van de QG (vermindert ringing ook) terwijl een lage RDSon alleen maar een wenselijke eigenschap is waar je in dit geval dus niet primair op moet selecteren. Wat betreft een controller ben ik het overigens met je eens, dat is de meest wenselijke optie. Als de Arduino een open collector/drain uitgang heeft die 12V kan hebben is de schakeling van fotoopa ook geschikt.

Groet,
Kruimel

Op mijn interface boards heb ik altijd een hoop open collector uitgangen met BC337 en soms ook enkele logic fets. Nadeel van de logic fets is dat ze meestal geen hoge werkspanning verdragen. Ik gebruik NOOIT de FPGA uitgangen direct naar buiten. Gewoon om veiligheid reden. Doe je iets mis aan de kant van de open collector tor dan heb je meer kans dat je FPGA of µP het overleeft. Ook lange draden kunnen anders problemen geven met flinke ongewenste piek spanningen. Ik spaar dus nooit aan componenten, maak het volgens de specs en heb dan ook nooit problemen.
Die IRF reeks is rotsvast en je hebt ook mooie varianten tot 600V/ 10A Extra koeling heb ik nog nooit hiervoor gebruikt. Met je 34V op de leds zijn vele van die kleine logic fets te laag in spanning. Die BC337/BC327 reeks zijn spot goedkoop. Ik koop ze per 100 stuks. Ik heb ook de smd varianten 807/817 als het kleiner moet.

Kruimel

Golden Member

Maar ik link speciaal om deze reden naar een 60V logic level fet. :-) Verder is bijvoorbeeld de IRL530 ook een geschikte optie (100V/0,16Ω). Er zijn er wel als je zoekt, en de opties die ik tot nu toe heb genoemd zijn allebei geschikt voor 34V. Met normale fets heb je wel meer keuzevrijheid en is de kans dat je wat in je rommelbakje vindt dat werkt groter.

Groet,
Kruimel

Ja die zien er goed uit. Als je Arduino op 5V draait kan hij direct sturen. Ik zou een klein weerstandje in serie plaatsen gezien de hoge ingangs capaciteit om de piek stroom van je Arduino onder controle te houden.

Ik gebruik die IRF fets om ook de mogelijkheid te behouden andere zaken aan te kunnen sturen met dezelfde pcb. Zo is mijn high-speed shutter dan met een IRF740 ipv IRF540, daar is de load inductief op 65V en hoge stroompiek. Maar leds zijn veel gunstiger om te schakelen, 2 X de werkspanning voor de fet keuze met een lage RDSON en je bent wel veilig.

Bedankt allemaal :-)

Bestelling is ondertussen de deur uit, we zien wel weer verder na de vakantie :-)

https://www.digitalplayground.be - Where fun meets technology ...