Ich möchte MOSFET-N (MTM232270LBF) als Leistungsschalter für mehrere ICs in meinem Projekt verwenden. Es sollte die Geräte einschalten, wenn der Logikpegel hoch ist (3,3 V), und bei 0 V ausschalten.
Ich möchte Sie fragen, ob mit dem unten dargestellten Design alles in Ordnung ist.
Habe ich insbesondere Recht, wenn der MOSFET-N in der Sättigungszone arbeitet?
Einige der ICs werden über SPI, UART, I2C mit uC verbunden. Alles wird in Ordnung sein, wenn ich den Strom abschalte?
Brauche ich überhaupt einen R2-Widerstand oder kann ich uC direkt anschließen?
Ich möchte den OPAMP für das PT1000-Temperatursignal mit Strom versorgen und die Masse hat einen Offset von 0,003 V gegenüber der "echten" Masse. Sollte ich dies bei der Fehlerberechnung für die PT1000-Temperatur berücksichtigen?
Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan
Nein, IRF7413 kann nicht mit 3,3 V arbeiten. Seine maximale Schwellenspannung beträgt 3 V. Dies bedeutet, dass er erst bei 2-3 V zu leiten beginnt. Das Datenblatt empfiehlt, ihn mit 10 V anzusteuern.
Außerdem ist es ein schaltender MOSFET. Sein Gate-Widerstand muss klein sein (wenige Ohm). Höchstwahrscheinlich beginnt es zu schwingen, wenn es so gefahren wird.
Und die wichtigste Frage: Haben Ihre ICs (I2C TEMP...) eine vom Mikrocontroller getrennte Masse?! Das vorliegende Design unterbricht die GND-Verbindung. Es ist in den meisten Fällen falsch.
Für diese Art von Design sollten Sie einen P-Kanal-MOSFET mit logischem Pegel verwenden. Es wird in die 3,3-V-Versorgungsleitung gelegt. Der GND-Draht ist für Mikrocontroller und alle Geräte gemeinsam.
Nein, es gibt keine Garantie, dass es vollständig eingeschaltet ist. Verwenden Sie einen MOSFET (P-Kanal), der einen garantierten und akzeptablen Rds (on) am Gate-Treiber hat, den Sie verwenden werden (oder weniger Gate-Treiber). Sie sollten sich zu diesem Zweck nicht Vgs(th) oder typische Kurven ansehen. Verwenden Sie Vgs(th), um sicherzustellen, dass der MOSFET ausgeschaltet ist (fast nie ein Problem, wenn das Gate von einem CMOS-Ausgang angesteuert wird).
Das Unterbrechen der Masseverbindung verursacht normalerweise mehr Probleme als das Unterbrechen der Vdd-Verbindung, aber selbst wenn Sie einen High-Side-Schalter verwenden, müssen Sie dennoch sicherstellen, dass der uC nicht dazu führt, dass die Schutznetzwerke leiten. Typischerweise würden Sie die Ausgänge tristate oder auf Low treiben, bevor Sie die Stromversorgung für den Abschnitt ausschalten, den Sie schneiden möchten. Ich schlage einen P-Kanal-MOSFET-High-Side-Schalter vor. Sie können es mit einem anderen N-Kanal-MOSFET oder einem BJT ansteuern. Sie finden N/P-Kanal-Dual im SO8-Gehäuse mit allen erforderlichen Eigenschaften für ein garantiert solides Design.
R2 begrenzt den Strom vom uC-Port-Pin zur MOSFET-Gate-Kapazität, die ansonsten je nach uC mehrere zehn mA erreichen könnte. Wenn Sie es herausnehmen, funktioniert die Schaltung möglicherweise immer noch, wenn Sie große Bypass-Kondensatoren haben, aber ich denke, es lohnt sich. Da Sie hoffentlich Bypass-Kondensatoren im Abschnitt „Power Optional“ haben werden, führt ein schnelles Schalten der Stromversorgung dazu, dass Ihre Vdd (kurz) vorübergehend auf eine Spannung reduziert wird, die mit dem Verhältnis der Bypass-Kondensatoren auf beiden Seiten des MOSFET zusammenhängt . Dies könnte natürlich den Mikroprozessor zurücksetzen oder andere Probleme verursachen. Die Verwendung eines großen Gate-Widerstands (sogar 10 K) verlangsamt die Einschaltrampe und hilft, das Problem zu mindern, indem dv/dt und damit der Strom auf ein Niveau begrenzt werden, das Ihr Netzteilregler verarbeiten kann.
Bhuvanesh Narayanan
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