MOSFET как переключатель?

В показанном изображении можно контролировать «Выход» на 0 В или 12 В на основе «Управление»?

Будет ли Drain и Source так, как он будет связан, проблема?

P-Channel MOSFET as Switch

12 голосов | спросил user1406716 27 AMpSat, 27 Apr 2013 04:35:25 +040035Saturday 2013, 04:35:25

3 ответа


21

Показанный транзистор представляет собой P-канальный MOSFET, действующий как «переключатель с высокой стороны». Чаще всего используется низкоуровневый коммутатор N-channel MOSFET, но то, что у вас есть, будет работать так долго, как только вы добавите что-нибудь в дренаж, например, в этом изображении переключателя MOSFET P-Channel с http://www.electronics-tutorials.ws/transistor/tran_7.html :

P-Fet Switch

Когда управление переходит в «HI», переключатель MOSFET «ВЫКЛ». Когда управление переходит в «LO», МОП-транзистор действует как переключатель, по существу, замыкающий дренаж и источник. Хотя это не полностью true, это близкое приближение, если транзистор полностью насыщен. Таким образом, схема, которую вы показали, может быть использована для переключения 12V на что-то, но она не будет подключать выход к 0V, если не используется выталкивающий резистор, как показано на приведенном выше изображении.

Противоположный сценарий управления работает для N-канального MOSFET: LO-управление отключает выключатель, HI-управление включает переключатель. Однако N-канал более подходит для «LO-side switch», соединяющего выход с землей вместо VDD, как на этом изображении переключателя N-Channel MOSFET:

N-FET switch

Фактический уровень напряжения, определяющий включение или выключение FET, известен как пороговое напряжение затвора. Так называемые «логические логические уровни» работают при более низких напряжениях, общих для цифровых схем, таких как 1,8 В, 3,3 В или 5 В. Хотя, пересекая этот порог, не включается или выключается полностью, он просто позволяет FET запускать или останавливать проведение. FET должен быть полностью насыщен значениями, указанными в таблице данных, для полного включения или выключения.

Я также должен добавить, что довольно распространенной практикой является включение подтягивающего резистора (10k или около того) в затвор P-Channel MOSFET, чтобы он был выключен в неизвестных состояниях. Аналогично, на выводе N-канального MOSFET используется выталкивающий резистор, чтобы отключить его в неизвестных состояниях.

ответил Kurt E. Clothier 27 AMpSat, 27 Apr 2013 05:01:08 +040001Saturday 2013, 05:01:08
6

Вы используете P-канал MOSFET в качестве переключателя с высокой стороны. Хорошо. Направление, в котором вы его подключили, в порядке.

Пока «Управление» составляет 12 В или выше, переключатель будет «выключен». Если он опускается ниже 10 В или около того, MOSFET начнет проводить (точно, сколько он должен упасть, зависит от порога Vgs устройства).

Как правило, для использования логического уровня управления (0-5 В или 0-3,3 В) вы будете использовать подтягивающий резистор от затвора к источнику (скажем, 1 кОм или около того) и N-канал малого сигнала MOSFET между воротами и землей. Когда сигнал поступает в затвор меньшего N-канального MOSFET, он откроется и вытащит затвор P-канала на землю, и, таким образом, P-канал начнет вести себя в заблокированном направлении. (Он всегда выполняет другое направление, поэтому не выключайте клеммы!)

После того, как затвор N-канала малого сигнала снова перейдет на землю, он прекратит проведение; входное напряжение будет вытягивать затвор P-канала MOSFET вверх, и P-канал прекратит проведение.

Кто-то попросил схему схемы управления этим P-канальным MOSFET с входами логического уровня, поэтому я отредактировал, чтобы добавить это:

schematic

имитировать эту схему - Схема, созданная с использованием CircuitLab

Я не мог понять, как изменить имена компонентов - вам обычно нужен транзистор сигнала, например, BS170 для нижнего N-канального коммутатора. Вы также можете настроить резисторы на предпочтительный компромисс между текущим потреблением и быстрым переключением (текущие значения достаточно агрессивны для быстрого переключения, 10 кОм часто работают нормально) Способность вывода на 0 В зависит от нагрузки. Если нагрузка сама по себе вытащит выход до 0 В, то да, это позволит переключать выход между 0 В и 12 В. Если нагрузка является чисто емкостной, тогда вам понадобится выталкивающий резистор между выходом и землей, как показывает Курт.

N-канальный MOSFET, как предполагает Курт, работает только в том случае, если он находится на нижнем конце, или если вы используете схему бутстрапа /зарядного насоса, чтобы увеличить напряжение в затворе выше напряжения источника 12 В. N-канал как «высокий боковой переключатель» используется только в том случае, если вы делаете много вашей схемы (так что стоимость P-канала имеет значение) или схема очень чувствительна к потерям (поэтому имеет значение более низкий Rdson N-каналов).

ответил Jon Watte 27 AMpSat, 27 Apr 2013 05:36:47 +040036Saturday 2013, 05:36:47
1
  

На показанном рисунке можно контролировать «Выход» на уровне 0 В или 12 В   на «Управление»?

Да, это приведет к 12 В, когда линия управления будет «низкой», и если у вас есть резистор до 0 В от слива, выход будет 0 В, когда линия управления высока (12 В).

Контрольная линия должна иметь как минимум 12 В, чтобы выключить полевой транзистор (таким образом, чтобы резистор был заземлен, выведите выход на 0 В), а где-то между 11 В и 6 В (типичные значения и в зависимости от полевого транзистора), чтобы включить FET.

  

Будет ли Drain и Source так, как он будет связан, проблема?

Нет, это не проблема.

ответил Andy aka 27 PMpSat, 27 Apr 2013 19:40:13 +040040Saturday 2013, 19:40:13

Похожие вопросы

Популярные теги

security × 330linux × 316macos × 2827 × 268performance × 244command-line × 241sql-server × 235joomla-3.x × 222java × 189c++ × 186windows × 180cisco × 168bash × 158c# × 142gmail × 139arduino-uno × 139javascript × 134ssh × 133seo × 132mysql × 132