ช่วยในการใช้ MOSFET เพื่อเปิด / ปิด IC


13

ฉันกำลังพยายามใช้ MOSFET ต่อไปนี้ (N-Channel) เพื่อเปิดและปิด IC http://www.diodes.com/datasheets/ZXMS6004FF.pdf

ในวงจรทดสอบของฉันฉันเชื่อมต่อ 5VDC กับท่อระบายน้ำของ MOSFET แล้วเชื่อมต่อแหล่งที่มากับขาจ่าย V + บน IC หมุด Gnd ของ IC ยังคงผูกติดอยู่กับพื้น ด้วยเหตุผลบางอย่างเมื่อฉันใช้แรงดันไฟฟ้าบวกกับเกทของ MOSFET มันจะเปิดขึ้น แต่ฉันวัดได้เพียง 2.5VDC ที่ขาจ่ายของ IC และนี่ไม่เพียงพอสำหรับ IC ความคิดใดที่ฉันทำผิดที่นี่?

คำตอบ:


14

ดังที่ Oli กล่าวว่า - คุณต้องการประตูเป็นบวกมากขึ้นว่าแหล่งที่มาตามจำนวนที่แน่นอนเพื่อเปิดอุปกรณ์ (ระดับแตกต่างกันไปตามกระแส - สำหรับโวลต์ IC 2 นี้โดยปกติจะเพียงพอ - ดูแผ่นข้อมูล) เป็นส่วนที่ดีมากไม่เหมาะกับวิธีการใช้งานของคุณ

หากวงจรของคุณอนุญาตคุณสามารถใช้ส่วนนี้เป็น "ไดรเวอร์ด้านต่ำ" ซึ่งเป็นสิ่งที่แผ่นข้อมูลบอกว่ามันใช้สำหรับ

เชื่อมต่อกับแหล่งกำเนิด
เชื่อมต่อท่อระบายน้ำเพื่อโหลด -ve
เชื่อมต่อโหลดเป็นบวกกับ V +
ขับเกททางสูงเพื่อเปิด

วงจรนี้มีข้อได้เปรียบในการอนุญาตให้โหลดได้สูงสุดถึง 36 โวลท์ในขณะที่เปิดใช้งานด้วยเช่นอุปกรณ์ขับเคลื่อน 3 โวลต์
มันมีข้อเสียที่โหลดอยู่ที่ V + การจ่ายที่อาจเกิดขึ้นเมื่อปิด (แทนที่จะเป็นที่ศักย์ไฟฟ้า)

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

แสดงให้เห็นข้างต้นด้วยโคมไฟเป็นภาระ แต่นี่อาจเป็นสิ่งที่คุณกำลังเปิด จำเป็นต้องใช้ไดโอดเฉพาะเมื่อโหลดมีส่วนประกอบที่เหนี่ยวนำ (เพื่อให้เส้นทางสำหรับพลังงานปฏิกิริยา "flyback" เมื่อปิด FET)

ในฐานะที่ Oli จดบันทึกไว้ - หากคุณสามารถขับเกตไปที่โวลต์หลาย ๆ อันเหนือ V + จากนั้นวงจรของคุณจะทำงาน

ในฐานะที่เป็น Oli ยังมีการบันทึกไว้ P Channel FET จะทำงานให้คุณ (ซอร์สไปยัง V +, ระบายโหลด, โหลด ngative สู่กราวด์) พร้อมเกตสูง (= V +) เพื่อปิดและต่ำ (= กราวด์) เพื่อเปิด Maximum V + คือแรงดันไฟฟ้าของไดรเวอร์หากคุณไม่ได้ใช้สเตจขับเสริม (ปกติ 1 ทรานซิสเตอร์เสริม)

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่


นี่อาจเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดโดยรวม:

การใช้ทรานซิสเตอร์พิเศษหนึ่งตัวช่วยให้คุณใช้สัญญาณควบคุมแรงดันไฟฟ้าต่ำเพื่อขับเคลื่อนโหลดที่ใกล้เคียงกับ Fmax ที่ให้คะแนน Vmax

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่


อุปกรณ์ที่ดีมากนี้อาจตอบสนองความต้องการของคุณได้ดี - ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของกระแสและแรงดันไฟฟ้า เพียง 3.6V max Vin :-( มันเป็นไดร์เวอร์ด้านสูงที่ชาญฉลาดพร้อมการควบคุมระดับตรรกะด้านต่ำ $ 1.22 / 1 ที่ Digikey ในสต็อก

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

รุ่นจิ้ม 8 พินของ IC นี้ ST TDE1898 ยังเป็นไดร์เวอร์ระดับสูงที่ขับเคลื่อนด้วยตรรกะด้วยค่าใช้จ่าย $ 3.10 / 1 ที่ Digikey แต่อนุญาตให้ใช้วัสดุสิ้นเปลือง 18-35V จะมีคนอื่น ๆ ที่มีช่วงแรงดันไฟฟ้าแปลก ๆ - แต่ P Channel FET และทรานซิสเตอร์เดี่ยวดังกล่าวข้างต้นอาจทำสิ่งที่คุณต้องการ


ระดับขยับ:

คุณสามารถเปลี่ยนช่อง P สูงด้าน 5V ของ MOSFET ด้วย 3.3V mcu แต่การออกแบบอาจจะอยู่ที่ขอบเล็กน้อยหรือหากิน หากคุณแกว่งสัญญาณไดรฟ์ 0 / 3.3V และให้แหล่งจ่ายไฟ 5V สูง FET จะเห็น 5V / 1.7V เทียบกับ + 5V MOSFET ที่มี Vth> = 2V จะทำงานได้ Better Vth> 2.5V หรือ> 3V เมื่อ Vth สูงขึ้นอัตรากำไรขั้นต้นก็ลดลง ต้องพิจารณาถึงค่าสูงสุดของแผ่นข้อมูลและต่ำสุด ทำได้ แต่ยุ่งยาก

ในวงจรทรานซิสเตอร์ 2 ตัวด้านบนใช้ "ลอจิกทรานซิสเตอร์" (ภายใน R1) เพื่อกำจัดตัวต้านทานหนึ่งตัว Extra คืออันเดียวเช่น 0402 :-) Resistor และอีกตัวหนึ่งเช่น SOT23 transistor pkg // การใช้ซีเนอร์ในเอาต์พุตจาก MCU สามารถลด Vmax ให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัยและอนุญาตให้ขับเคลื่อน 5V P FET ในระดับสูง "มิกกี้เมาส์" :-).


การใช้ตัวแบ่งความต้านทานจากเอาท์พุทของ MCU ไปสูงลดแรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำจากเกตด้านข้างสูงถึง V + แต่ยังลดไดรฟ์สูงสุด สิ่งนี้อาจเป็นที่ยอมรับ

ตัวอย่างเท่านั้น:
8k2 V + ไปที่ P Channel gate
10k P channel gate ไปยัง mcu pin
33k mcu pin ถึงดิน

mcu pin จะถูกดึงสูงเมื่อ OC ถึง 33 / (33 + 10 + 8.3) x 5 = 3.2V
เมื่อ mcu อยู่ที่ 3.2V ประตูจะอยู่ที่ 3.2 + 1.8 x (10 / (10 + (8.2 + 8.2)) = 4.2V
เมื่อพิน mcu อยู่ที่เกตเกทอยู่ที่ (10) / (10 + 8.2) x 5 = 2.75V
ดังนั้นเมื่อเทียบกับวี + เกตชิงช้าจาก 0.8V ถึง 2.25V
สิ่งนี้จะใช้ได้สำหรับ FETS บางอย่างแต่ค่าประตูสูงสุดและต่ำสุดจะต้องเป็นปกติ
หากินอย่างถูกต้อง

2 วงจรทรานซิสเตอร์เป็นที่ต้องการมาก
ไดรฟ์แชนแนล N ด้านต่ำยังดีกว่าถ้ายอมรับ

IC ทั้งสองที่อ้างถึงทำงานทั้งหมดใน IC ตัวเดียวโดยไม่มีส่วนประกอบเพิ่มเติม ในทั้งสองกรณีแรงดันไฟฟ้าที่ใช้มี จำกัด (<= 3.6BV ในหนึ่งกรณีและ 18-35V ในอีกกรณีหนึ่ง) แต่มีไอซีที่รองรับแรงดันไฟฟ้าที่หลากหลาย www.digikey.com และ www.findchips.com เป็นสถานที่ที่น่ามอง


รัสเซลฉันกำลังใช้ ZVP2120ASTZ P-Channel MOSFET เกตถูกให้โดย MCU ของฉันที่ทำงานที่ 3.3V ฉันต้องการ MOSFET เพื่อเปิดและปิด 5VDC คุณกำลังบอกว่าฉันไม่สามารถทำได้โดยไม่ต้องเพิ่มทรานซิสเตอร์เพิ่มเติมหรือไม่ แผ่นข้อมูลบอกว่าแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์เกต - แหล่งคือ -1.5 ถึง -3.5V ฉันต้องการหลีกเลี่ยงการเพิ่มส่วนประกอบในวงจรนี้จริงๆ ฉันสามารถกำหนดค่าพอร์ตพินของ MCU เพื่อใช้เอาต์พุตตัวสะสมแบบเปิดหากเป็นไปได้
PICyourBrain

แม้ว่าการใช้เอาต์พุตตัวสะสมแบบเปิดจะไม่ช่วยเพราะฉันเพิ่งตรวจสอบและพอร์ตเอาต์พุตของฉันบนพินนี้ไม่ได้เป็นตัวต้านทาน 5V
PICyourBrain

hmm บางทีฉันสามารถหา SSR ขนาดเล็กแทน MOSFET
PICyourBrain

คุณสามารถเปลี่ยนช่อง P สูงด้าน 5V ของ MOSFET ด้วย 3.3V mcu แต่การออกแบบอาจจะอยู่ที่ขอบเล็กน้อยหรือหากิน
รัสเซลแม็คมาฮอน

เช่น ADP194 เป็น SSR ได้อย่างมีประสิทธิภาพ คุณต้องการแรงดันและกระแสไฟฟ้าอะไร ข้อเสนอแนะการขับขี่ด้านต่ำของฉันไม่เหมาะสมหรือไม่? (1 x MOSFET ไม่มีส่วนอื่น ๆ )
รัสเซลแม็คมาฮอน

13

สิ่งนี้จะไม่ทำงานเหมือนเมื่อพินของอุปทานเพิ่มขึ้นแรงดันไฟฟ้าจากเกตไปยังแหล่งที่เปลี่ยน MOSFET เป็นหยด (เนื่องจากแรงดันเกตยังคงอยู่ แต่แรงดันไฟฟ้าของแหล่งกำเนิดเพิ่มขึ้น) ดังนั้นมันจะเริ่มปิดมอสเฟตอีกครั้ง ชำระบางส่วนระหว่าง Vdd และ GND ขึ้นอยู่กับ Vth / Ron เท่าไหร่ IC ปัจจุบันจะจมและแรงดันไฟฟ้าที่ประตูอยู่ หากคุณสามารถตั้งค่าเกตเป็นอะไร> Vth ด้านบน Vdd (เช่น Vdd + 2V) มันจะทำงานได้ (เช่นการดึงขึ้นลงไปที่แหล่งจ่ายที่สูงกว่า)
วิธีที่ดีกว่าคือ P-channel MOSFET, แหล่งข้อมูลไปยัง Vdd, ระบายไปที่ IC supply pin เพื่อเปิดคุณดึงประตูสู่พื้นดิน


แผ่นข้อมูลสำหรับส่วนประกอบนี้บอกว่าเป็นแอปพลิเคชันทั่วไปคือการเปลี่ยนพลังงานเป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ ปกติแล้วจะทำโดยการตัด GND หรือไม่
PICyourBrain

1
มันบอกว่า "จุดประสงค์ทั่วไปสวิทช์แรงผลักดันจากไมโครคอนโทรลเลอร์" ซึ่งเป็นที่แตกต่างกันเล็กน้อย
Oli Glaser

ดังนั้นมันจึงเป็นเช่นนั้น ควรอ่านให้ละเอียดมากขึ้น
PICyourBrain

ตัวอย่างที่ดีของสิ่งนี้คือในแผ่นข้อมูล UM232R มันแสดงวิธีการเชื่อมต่อ P-Channel MOSFET กับ USB Power เพื่อขับ MCU และใช้สถานะ USB Standby เพื่อขับเกต ftdichip.com/Support/Documents/DataSheets/Modules/DS_UM232R.pdf
Erik
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.