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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