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Debate: sustituir MOSFET's placa control
#1
Viendo los problemas que han surgido bastante a menudo con respecto a los MOSFET's de nuestras placas (RAMPS, Sanguinololu...), veo la oportunidad de crear un hilo en el cual buscar alternativas económicas y eficientes para sustituir los MOSFET's originales por otros que trabajen mejor para nuestras condiciones iniciales.

Haciendo una búsqueda por Internet, nos encontramos con lo siguiente:

http://reprap.org/wiki/Basics_about_swit...th_MOSFETs

En la página, nos indica que la Vgs de los MOSFETs es de 5V, por lo que ya sabemos que necesitamos un transistor que sea capaz de dispararse a esa tensión con una Rds lo más pequeña posible, además de una Vds>12V (es interesante que sea un valor >20V para sobredimensionar y evitar posibles problemas) y una Ids>25A (en mi caso, se consumen unos 20A a pleno funcionamiento. El encapsulado deberá ser TO-220 para no tener que hacer bricolaje.

El MOSFET que viene por defecto en mi caso, es el P30N06LE de la casa Fairchild, cuyas características se encuentran en el datasheet:
http://www.mouser.com/ds/2/149/rfp30n06le-307378.pdf

La Rds es de 0.047 ohms a Vgs=5V. Alimentando la placa a 12V y a máxima carga , realizando P=I^2*R se obtiene la potencia de pérdidas.
En función de la resistencia total de la cama y de los cables, la corriente variará. Suponiendo que la resistencia del conjunto sea 1ohm, se obtiene una Imax de 12A. Sustituyendo en la ecuación anterior se obtiene una potencia de pérdidas de 144*0.047=6.77W, por lo que el MOSFET se calentará bastante.

En la RAMPS 1.4sb: http://spainlabs.com/foro/viewtopic.php?f=26&t=1649
se implementó el Toshiba TK72E12N1,S1X, cuyo datasheet puede comprobarse en el siguiente link:

http://docs-europe.electrocomponents.com...31f9a8.pdf

Este transistor tiene una Rds de 3.6mOhm a 10V Vgs. Suponiendo que sea la misma Rds para 5V Rds:

144*0.0036=0.52W

De esta forma se reduce notablemente las pérdidas en los MOSFETs.

En mi caso, quiero probar el cambio a coste cero. Texas Instruments suministra muestras (samples) para evaluación en prototipos y otros dispositivos. En este caso, he pedido un par de cada de un par de modelos. En concreto, los siguientes:

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/csd19505kcs.pdf
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/csd19506kcs.pdf
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/csd18502kcs.pdf

Para el primer modelo, la Rds está en torno a los 3mOhms para una Vgs=6V. En 5V hay cierta incertidumbre, en función de la tensión exacta que suministre la placa.

Para el segundo, la Rds es de 2,2mOhms a Vgs=6V. Para Vgs=5V está en torno a 3mOhms, pero también es un poco difícil de obtenerla con la gráfica.

Por último, la tercera tiene una Rds de 3,3mOhms a Vgs=4,5V, por lo que aquí nos aseguramos que rondará ese valor para Vgs=5V.

Los tres MOSFETs aguantan las especificaciones de la impresora (Ids, Vds, ...). En principio, realizaré pruebas con el segundo y el tercer modelo de TI. Si finalmente se obtienen buenos resultados, se podrá documentar y proponer como solución económica para mejorar el rendimiento de la placa.

¿Qué opináis vosotr@s? ¿Tenéis ideas para mejorar el rendimiento?
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#2
Mirando un poco, yo igual me animo a poner el ultimo que muestras, tiene buenas caracteristicas y ademas esta preparado o parece mas apto para trabajar con niveles logicos 5V vamos.

Sin querer desvariar mucho en este tema, he visto sustituis tambien los polyfuses por fusible de coche o por fusibles normales....
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#3
Triggerr escribió:Sin querer desvariar mucho en este tema, he visto sustituis tambien los polyfuses por fusible de coche o por fusibles normales....

Uso Sanguinololu, no gasto polyfuses :elrisas:
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#4
Bueno, ya pedi samples de los MOS ultimos, cuando me llegen comento como va el asunto

EDIT: Me aceptaron los samples ya, en una semana estan aqui Mola
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#5
cuales son los requisitos para pedir los samples??
cuales son los pasos??
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#6
MonoPensante escribió:cuales son los requisitos para pedir los samples??
cuales son los pasos??

Tener una cuenta de correo que no este asociada a ningun servicio de mensajeria, en teoria tienen que ser cuentas de estudiantes o similares, yo uso la de la universidad, pero hay otras formas de hacerlo con cuentas en paginas webs....foros....

Y luego te registras en TI, pero hay que pedir con medida, que te pueden cancelar la cuenta
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#7
gracias por tu respuesta trigger

estare pendiente de las pruebas
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#8
Yo uso la cuenta de xxxx@movistar.es y cuela
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#9
Yo acabo de cambiar MOSFET y Conectores, me llegaron los Samples en 3 dias

resim
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#10
triggerr saca una foto del mosfet que cambiaste si es posible

cuales y cuantos mosfet pediste?
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#11
Pedi tres que es el maximo, luego te saco una foto de los que cambie
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#12
goldmen escribió:Buenas.
Si está roto vale pero....
Por que no usáis un relé de estado solido fuera y os quitáis de problemas, vale unos 2 o 3 €, y hace lo mismo y tambiense puede controlas en modo PWM. :yeah:
De esa manera no hay que tocar l a placa, no se queman los conectores ni los fusible. Confundidois1:

Ya probé con los SSR-25 de los chinos, y no son tan rápidos para soportar el PWM de la placa (se quedaba todo el rato encendido). El relé mecánico sí que funciona bien, pero hace un ruidaco insoportable.

Triggerr escribió:Yo acabo de cambiar MOSFET y Conectores, me llegaron los Samples en 3 dias

resim

Queremos pruebas de funcionamiento!!!
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#13
MonoPensante escribió:triggerr saca una foto del mosfet que cambiaste si es posible

cuales y cuantos mosfet pediste?

Ahi va la foto del mosfet viejo:

resim
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#14
gracias triggerr Sonrisa

esos son los mismos que vienen en los esquemas de la ramp con Rds de 18mOhms consideras que es muy alto?
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#15
goldmen escribió:Buenas

Sifou

Por que no usáis un relé de estado solido fuera y os quitáis de problemas, vale unos 2 o 3 €, y hace lo mismo y tambiense puede controlas en modo PWM.

i no mete ruido
Perdona?!?!?! Puedo poner un rele de estado solido para controlar un motor por pwm? Uff si es asi me has solucionado medio proyecto.
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#16
No, perdon. El que no habla de los mismo soy yo. Es para otro proyecto con arduino y no tenia ni idea de que con un rele de eatado solido se podia controlar un motor dc de 24v y 45A, que es mi caso.
La verdad que si ea asi, me soluciona mucho el proyecto.
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#17
Mr.Proper escribió:No, perdon. El que no habla de los mismo soy yo. Es para otro proyecto con arduino y no tenia ni idea de que con un rele de eatado solido se podia controlar un motor dc de 24v y 45A, que es mi caso.
La verdad que si ea asi, me soluciona mucho el proyecto.

Mr.Proper que tipo de proyecto es y que necesitas que haga el motor?
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#18
Este:
http://spainlabs.com/foro/viewtopic.php?f=9&t=2208
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#19
Mr.Proper escribió:Este:
http://spainlabs.com/foro/viewtopic.php?f=9&t=2208

tienes las caracteristicas del motor a usar?
quieres que solo cambie de giro o tambien modifique la velocidad?
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#20
Perdonar que suba este hilo antiguo. Pero mi placa tiene el mosfet de la cama cascado. Tengo uno nuevo y pasta termica para el disipador. Como no tengo ni idea de electronica, he probado a sacar uno de una placa vieja de ordenador y estan pegados a la placa y se rompen al estirar de ellos. Como debo sscarlo?
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