Mikrodenetleyici ile çalışan N-Kanal MOSFET voltaj davranışı


10

Bu LTSpice modelinde görüldüğü gibi, bir 2N7002 N-kanal MOSFET ve bir Arduino'dan 5V kontrol sinyali ile 7.5 voltaj kaynağına bağlı beyaz bir LED'i (3.6 Vf @ 20 mA) kontrol etmeye çalışıyorum .

resim açıklamasını buraya girin

Geçit voltajımın bir mikro denetleyiciden 5V olduğu düşünüldüğünde, MOSFET'in temelde bir anahtar olarak hareket etmesini bekliyordum. 2N7002 için grafiğe bakarak, istenen akımın 20mA ve Vgs'nin 5V olduğu göz önüne alındığında, transistörde sıfıra yakın bir voltaj gerilimi ~ 7.5V idi.

Bununla birlikte, simülasyon grafiğinde görüldüğü gibi, transistör üzerindeki voltaj aslında oldukça büyüktür, öyle ki kaynak voltajı sadece ~ 3V'dir (beklenen ~ 7.5V'nin aksine).

resim açıklamasını buraya girin

Bu devreyi devre dışı bıraktığımda, aynı sonucu elde ettim, ~ 3V kaynak voltajı.

MOSFET'in kaynak voltajının neden beklenenden daha düşük olduğunu açıklayabilir mi? Ve herkes lütfen bu durumda 5V sinyali ve 7.5V besleme gücü kullanarak beyaz LED'i sürmek için bir anahtar oluşturmamı sağlayan bir transistör önerebilir mi?


Vgsth yaklaşık 2.1 ila 2.5V @ Id = 0.25mA, LED'in ileriye doğru biassed edildiğini varsayarsanız, 3.5V görünecek ve 200Ohms direnç 20mA * 200 = 4V (belirli bir ileri akımdaki gerçek voltaj LED karakteristiklerinden alınacaktır) . Devre ile ilgili bir sorun var. C Kaynağı GND'ye bağlayın ve uygun şekilde tasarlayın.
user19579

Yanıtlar:


10

Yükü 7.5 Volt besleme ile MOSFET tahliyesi arasına yerleştirin, anahtar benzeri davranış elde edersiniz.

şematik

bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik

Geçerli düzeninizde, kaynak LED ve direnç üzerinden akıma bağlı olarak yüzer. Bu nedenle, Vgs varsaydığınız gibi 0 ila 5 Volt değildir, ancak Kaynak'ın zaman içinde bir noktada nereye yüzdüğüne bağlı olarak çok daha düşüktür.

Arduino'dan pozitif bir sinyal verildiğinde "anahtarın" yürütülmesi için gerekli olan, böylece Tahliye düğümünü toprağa çeken (veya ona yakın), böylece LED + R3 boyunca istenen ~ 7 Volt'u ifade eder.


1
O zaman burada önemli olan nokta, FET'in kapıdan toprağa gerilimi değil, kapıdan kaynağa gerilimi tarafından kontrol edilmesidir.
Peter Bennett

1

Sadece bir önceki yoruma eklemek için, ledinizi sağladığınız düzenleme ile kontrol edebilirsiniz, ancak bir P kanal mosfet kullanmanız gerekecektir.


Evet, ama OP bu durumda negatif mantık kullanması gerektiğini fark etmeli, yani GPIO 0 ise LED yanacak ve tam tersi. Ya da mantığı pozitif tutmak için PMOS'u kontrol eden bir NPN BJT veya NMOS'u kontrol edebilir .. Ama şimdi basit bir LED anahtarı için çok fazla devre ekliyoruz.
Jim
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.