Aiuta a utilizzare MOSFET per accendere / spegnere IC


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Sto cercando di utilizzare il seguente MOSFET (N-Channel) per accendere e spegnere un circuito integrato. http://www.diodes.com/datasheets/ZXMS6004FF.pdf

Nel mio circuito di prova ho collegato 5 V CC allo scarico del MOSFET e quindi collegato la sorgente al pin di alimentazione V + sull'IC. Il pin Gnd dell'IC rimane legato a terra. Per qualche motivo quando applico una tensione positiva al gate del MOSFET, questo si accende ma misuro solo circa 2,5 V CC sul pin di alimentazione dell'IC e questo non è sufficiente per l'IC. Qualche idea su cosa sto facendo di sbagliato qui?

Risposte:


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Come dice Oli, è necessario che il gate sia più positivo della fonte di un certo importo per accendere il dispositivo. (Il livello varia con la corrente - per questo IC 2 volt di solito è sufficiente - vedere la scheda tecnica). È una parte molto bella, non adatta a come la stai usando.

Se il circuito lo consente, è possibile utilizzare questa parte come "driver low side", che è ciò per cui il foglio dati dice che è utilizzato.

Collegare la fonte a terra.
Collegare lo scarico al carico.
Collegare il carico positivo a V +.
Guida il cancello in alto per accenderlo.

Questo circuito ha il vantaggio di consentire il funzionamento del carico fino a 36 Volt, attivandolo ad es. Con un dispositivo alimentato a 3 Volt.
Ha lo svantaggio che il carico è al potenziale di alimentazione V + quando è spento (piuttosto che al potenziale di terra).

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Mostrato sopra con una lampada come carico, ma questo può essere qualunque cosa tu stia alimentando. Il diodo è necessario solo se il carico ha un componente induttivo (per fornire un percorso per l'energia reattiva "flyback" quando il FET è spento.)

Come osserva anche Oli - SE puoi guidare il gate a diversi volt sopra V +, allora il tuo circuito funzionerà.

Come osserva anche Oli, un FET del canale P funzionerà per voi (sorgente su V +, drenaggio per caricare, caricamento a terra,) con cancello alto (= V +) per spegnere e basso (= terra) per accendere. Il massimo V + è la tensione di alimentazione del driver se non si utilizza uno stadio driver aggiuntivo (1 transistor extra in genere).

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Questa è probabilmente la scelta migliore in assoluto:

L'uso di un transistor aggiuntivo consente di utilizzare un segnale di controllo a bassa tensione per pilotare un carico fino a quasi il Vmax nominale FET.

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Questo bellissimo dispositivo può soddisfare bene le tue esigenze, a seconda dei requisiti di corrente e tensione. Solo 3,6 V max Vin :-(. È un driver high side intelligente con controllo del livello logico side basso $ 1,22 / 1 presso Digikey in stock.

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La versione dip a 8 pin di questo IC, un ST TDE1898, anche un driver high side guidato a livello logico costa $ 3,10 / 1 su Digikey ma consente forniture da 18-35 V. Ce ne saranno altri con strane gamme di tensione di alimentazione - MA un FET a canale P e un singolo transistor come sopra probabilmente fanno quello che ti serve.


Spostamento di livello:

Potresti essere in grado di cambiare un MOSFET a canale P lato alto da 5 V con un mcu da 3,3 V ma il design potrebbe essere marginale o complicato. Se si oscilla il segnale del convertitore di frequenza 0 / 3,3 V e si ha un'alimentazione lato 5 V, il FET visualizza 5 V / 1,7 V rispetto a + 5 V. Un MOSFET con un Vth di> = 2V funzionerebbe teoricamente. Migliore Vth> 2,5 V o> 3 V. Man mano che Vth aumenta, il margine di riduzione diminuisce. Devono essere considerati i valori massimi e minimi della scheda tecnica. Fattibile ma difficile.

Nel circuito a 2 transistor sopra utilizzato un "transistor logico" (R1 interno) per eliminare un resistore. Extra è quindi uno, ad esempio, 0402 :-) Resistenza e uno, ad esempio transistor SOT23 pkg. // L'uso di uno zener in uscita dall'MCU può ridurre Vmax a livelli sicuri e consentire il pilotaggio di un FET 5V P lato alto. "Topolino" :-).


L'uso di un divisore di resistenza dall'uscita dell'MCU ad alto riduce la tensione minima dall'alta porta laterale a V + ma riduce anche il massimo azionamento. questo può essere accettabile.

Solo esempio: da
8k2 V + a P Gate channel
10k P channel gate al pin mcu.
33k mcu pin a terra.

il pin del mcu viene tirato in alto quando OC a 33 / (33 + 10 + 8,3) x 5 = 3,2 V.
Quando mcu è a 3,2 V, il gate è a 3,2 + 1,8 x (10 / (10 + 8,2)) = 4,2 V.
Quando il pin mcu è al gate di terra è a (10) / (10 + 8,2) x 5 = 2,75
V Quindi rispetto alle oscillazioni del gate V + da 0,8 V a 2,25 V.
Ciò sarebbe corretto per alcuni FET, ma i valori di gate massimo e minimo devono essere corretti .
Molto complicato da ottenere.

Il circuito a 2 transistor è molto preferito.
L'unità del canale N lato inferiore è ancora meglio se accettabile.

Entrambi i circuiti integrati hanno fatto tutto il compito in un solo circuito integrato senza componenti aggiuntivi. In entrambi i casi la tensione utilizzata è limitata (<= 3,6 BV in un caso e 18-35 V nell'altro) ma ci sono sicuramente circuiti integrati che gestiscono una gamma più ampia di tensioni. www.digikey.com e www.findchips.com sono entrambi buoni posti in cui cercare.


Russell, ora sto cercando di utilizzare il MOSFET a canale P ZVP2120ASTZ. Il gate viene fornito dal mio MCU che funziona a 3,3 V. Ho bisogno del MOSFET per accendere e spegnere 5VDC. Stai dicendo che non posso farlo senza aggiungere un transistor aggiuntivo? Il foglio dati indica che la tensione di soglia gate-source è compresa tra -1,5 e -3,5 V. Devo davvero evitare di aggiungere componenti a questo circuito. Potrei configurare il pin della porta della mia MCU per utilizzare un'uscita open collector se sarebbe utile.
— PICyourBrain,

Anche se l'utilizzo dell'output open collector non sarebbe stato utile perché ho appena controllato e la mia porta di output su questo pin non è tollerante a 5 V.
— PICyourBrain,

hmm forse posso trovare un piccolo SSR invece di un MOSFET
— PICyourBrain

Potresti essere in grado di cambiare un MOSFET a canale P lato alto da 5 V con un mcu da 3,3 V ma il design potrebbe essere marginale o complicato.
— Russell McMahon,

Ad esempio ADP194 è effettivamente un SSR. Di quale tensione e corrente hai bisogno. Il mio suggerimento di guida laterale bassa non è adatto? (1 x MOSFET, NO altre parti).
— Russell McMahon,

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Questo non funzionerà come quando il pin di alimentazione aumenta, la tensione da gate a source che sta ruotando il MOSFET diminuisce (poiché la tensione di gate rimane costante ma aumenta la tensione di source), quindi inizierà a spegnere nuovamente il MOSFET e stabilirsi da qualche parte tra Vdd e GND, a seconda del Vth / Ron, di quanta corrente sta affondando l'IC e di quale tensione è il gate. Se è possibile impostare il gate su qualcosa di> Vth sopra Vdd (ad es. Vdd + 2V), funzionerebbe (ad es. Un pullup ad un'alimentazione superiore).
Un modo migliore è un MOSFET a canale P, sorgente a Vdd, scarico al pin di alimentazione IC. Per accendere, tirare il cancello a terra.


Il foglio dati per questo componente afferma che la sua applicazione comune è quella di commutare l'alimentazione ai microcontrollori. Questo è normalmente fatto tagliando il GND allora?
— PICyourBrain,

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Dice "interruttore per uso generale guidato da microcontrollori", che è un po 'diverso.
— Oli Glaser,

così fa. avrei dovuto leggerlo più attentamente
— PICyourBrain,

Un ottimo esempio di ciò è nel foglio dati UM232R. Ti mostra come collegare un MOSFET a canale P all'alimentazione USB per pilotare un MCU e usa lo stato USB Standby per pilotare il gate. ftdichip.com/Support/Documents/DataSheets/Modules/DS_UM232R.pdf
— Erik
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