Anahtar olarak MOSFET?


12

Gösterilen resimde "Çıkış", "Kontrol" temel alınarak 0V veya 12V olarak kontrol edilebilir mi?

Drenaj ve Kaynak bağlantı şekli bir sorun olacak mı?

Anahtar olarak P-Kanallı MOSFET

Yanıtlar:


22

Gösterilen transistör, "yüksek taraf anahtarı" olarak işlev gören bir P-kanal MOSFET'tir. Daha yaygın olarak, bir N-kanal MOSFET düşük taraf anahtarı kullanılır, ancak http: //www.electronics- tutorials.ws/transistor/tran_7.html :

P-Fet Anahtarı

Kumanda "HI" olduğunda MOSFET anahtarı "OFF" olur. Kontrol "LO" durumuna geçtiğinde, MOSFET bir anahtar görevi görür ve esas olarak tahliye ve kaynağı kısaltır. Bu tamamen doğru olmasa da, transistör tamamen doymuş olduğu sürece yakın bir yaklaşımdır. Bu nedenle, gösterdiğiniz şematik 12V'yi bir şeye geçirmek için kullanılabilir, ancak yukarıdaki resimde gösterildiği gibi bir aşağı çekme direnci kullanılmadıkça çıkışı 0V'ye bağlamaz.

Ters kontrol senaryosu bir N-kanal MOSFET için çalışır: LO kontrolü anahtarı kapatır, HI kontrolü anahtarı açar. Bununla birlikte, bir N-kanalı, N-Kanallı bir MOSFET anahtarının bu görüntüsünde olduğu gibi, çıkışı VDD yerine toprağa bağlayan bir "LO tarafı anahtarı" olmak için daha uygundur:

N-FET anahtarı

ÖNEMLİ NOT: Girişten toprağa kırmızı çizgi, 0V girişi vermek için girişin toprağa kısa devre olduğunu gösterir. Bu, herhangi bir fiziksel devre yapısına dahil edilmez, çünkü giriş sinyalini toprağa kısaltır, bu kötü bir fikirdir.

FET'in açık veya kapalı olduğunu belirleyen gerçek voltaj seviyesi, geçit eşik voltajı olarak bilinir. "Mantık seviyesi kapıları" olarak adlandırılan, 1.8V, 3.3V veya 5V gibi dijital devrelerde yaygın olan düşük voltajlarda çalışır. Bu eşiğin aşılması düğmeyi tamamen açmaz veya kapatmaz, ancak yalnızca FET'in iletime başlamasına veya durdurmasına izin verir. FET, tam olarak AÇIK veya KAPALI duruma gelmek için veri sayfasında belirtilen değerlerle tam doygun olmalıdır.

Ayrıca bilinmeyen durumlarda KAPALI tutmak için P-Kanal MOSFET'in kapısına bir çekme direnci (10k ya da öylesine) eklemenin oldukça yaygın bir uygulama olduğunu da eklemeliyim. Benzer şekilde, bilinmeyen durumlarda KAPALI tutmak için N-Kanal MOSFET'in kapısında bir aşağı çekme direnci kullanılır.


@ Jon Watte, söylediğin şeyden gerçekten şaşkınım ... İlk devrem P-FET, ikincisi N-FET. OP'deki transistör bir P-FET, bu yüzden önce P-kanal MOSFET'i yapmalıyım. Bunu daha açık hale getirmek için cevabımı düzenleyeceğim.
Kurt E. Clothier

Yanlış olduğunu anlayan Jon Watte, neredeyse aynı bir cevap verir: P kanalı yüksek yan anahtarı. :)
Kaz

@Kaz, evet, farkettim ki ...
Kurt E. Clothier

MOSFET'in okun karşıt olduğu alternatif sembolü vardır. Kafa karıştırıcı.
Kaz

1
İkinci şemanızda Vin, Gnd ile bir kısa devre oluşturur. Buraya bir aşağı çekme direnci koymalısınız.
Sparky

6

Yüksek yan anahtar olarak bir P-kanal MOSFET kullanıyorsunuz. Bu iyi. Kablolu olduğunuz yön gayet iyi.

"Kontrol" 12V veya daha yüksek olduğu sürece anahtar "kapalı" olacaktır. 10V'nin altına düşerse, MOSFET iletime başlayacaktır (tam olarak ne kadar düşmesi gerektiği, cihazın Vgs eşiğine bağlıdır.)

Tipik olarak, bir mantık düzeyinde kontrol (0-5V veya 0-3.3V) kullanmak için, kapıdan kaynağa (örneğin, 1 kOhm kadar) bir çekme direnci ve küçük sinyal N-kanallı MOSFET kapı ve zemin. Sinyal daha küçük N-kanallı MOSFET'in kapısına girdiğinde, açılacak ve P-kanalının kapısını toprağa çekecek ve böylece P-kanalı engellenmiş yönde iletmeye başlayacaktır. (Her zaman diğer yönü iletir, bu yüzden terminalleri değiştirmeyin!)

Küçük sinyal N-kanalının kapısı tekrar toprağa gittiğinde, iletimi durduracaktır; giriş voltajı P-kanalı MOSFET'in kapısını yukarı çekecek ve P-kanalı iletimi durduracaktır.

Birisi bu P-kanal MOSFET'i mantık seviyesi girişlerle kontrol etmek için devre şeması istedi, bu yüzden bunu eklemek için düzenledim:

şematik

bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik

Bileşenlerin adlarının nasıl değiştirileceğini anlayamadım - genellikle alt N-kanal anahtarlayıcı için BS170 gibi bir sinyal transistörü istiyorsunuz. Dirençleri tercih ettiğiniz akım tüketimine karşı hızlı anahtarlama için ayarlayabilirsiniz (hızlı anahtarlama için akım değerleri oldukça agresiftir; 10 kOhm genellikle iyi çalışır) Çıkışın 0V'a sürülebilme kapasitesi yüke bağlıdır . Yük tek başına çıkışı 0V'a indirirse, evet, bu çıkışı 0V ve 12V arasında değiştirebilir. Yük tamamen kapasitif ise, Kurt'un gösterdiği gibi, çıkış ve toprak arasında bir aşağı çekme direncine ihtiyacınız olacaktır.

Bir N-kanal MOSFET, Kurt'un önerdiği gibi, sadece düşük uçtaysa veya 12V kaynak voltajının üzerindeki kapıya voltajı artırmak için bir önyükleme / şarj pompası devresi kullanırsanız çalışır. "Yüksek yan anahtar" olarak N-kanalı yalnızca devrenizin büyük bir kısmını (yani P-kanalının maliyeti önemli) yaparsanız veya devre kayıplara karşı çok hassassa (bu nedenle N-kanallarının düşük Rdson değeri önemlidir) kullanılır.


Cevabımı yanlış okudunuz, dolayısıyla düzenlemeleriniz devam ediyor ve yorumları yanıtımdan kaldırıyorsunuz. Bu cevap sadece benim bir yeniden yazım.
Kurt E. Clothier

1
Aslında ilk diyagramı yanlış okudum ve gönderdikten sonra tekrar okurken, hatalı yorumumu kaldırdım ve cevabımı doğru olacak şekilde güncelledim. Cevabınız n kanal sürücüsü için şarj pompaları hakkında konuşmadı. Ben n kanal yüksek yan anahtarları bu bağlamda yüksek tarafında "daha yaygın" olduğunu kabul etmiyorum. Cevabınız ayrıca yüksek taraftaki düğmeyi mantık düzeyinde kontrol etmekten de bahsetmiyor.
Jon Watte

Doğru. N-Kanalların yüksek tarafta yaygın olduğu, sadece genel olarak daha yaygın olduğu anlamına gelmiyordum. bununla ilgilenmek için onu yeniden yazacağım.
Kurt E. Clothier

+1 Şematik veya iki güzel olsa da ... metinde devam eden çok sayıda netlisting ;-)
DrFriedParts

1

Gösterilen resimde "Çıkış", "Kontrol" temel alınarak 0V veya 12V olarak kontrol edilebilir mi?

Evet, bu kontrol çizgisi "düşük" olduğunda 12V üretecektir ve boşaltımdan 0V'a kadar bir direnç varsa, kontrol hattı yüksek olduğunda (12V) çıkış 0V olacaktır.

Kontrol hattının, FET'i kapatmak için minimum 12 V olarak olması gerekir (böylece direncin toprağa çıkışını 0V'a çekmesine izin verilir) ve FET'i açmak için 11V ile 6V arasında (tipik değerler ve FET'e bağımlı) bir yere sahip olmalıdır. .

Drenaj ve Kaynak bağlantı şekli bir sorun olacak mı?

Hayır, bu bir problem olmayacak


Toprağa bir direncim yoksa, Kontrol hattı 12V sağ olduğunda Çıkış kayar mı?
user1406716

@ user1406716 Doğru
Andy aka
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.