Ich bin neu in der Elektronik und entschuldige mich im Voraus für die falsche Terminologie.
Ich habe einen vorhandenen Stromkreis, der entweder mit 13,4 V oder 14,4 V betrieben werden kann. Ich möchte diese Spannungsdifferenz als Binärschalter behandeln, bei dem die 13,4-V-Stromversorgung AUS und die 14,4-V-Stromversorgung EIN ist.
Im Grunde möchte ich also eine Schaltung bauen, die eine Eingangsspannung von 13,4 V oder 14,4 V haben kann, was einem Ausgang von 0 V bzw. 14,4 V entsprechen würde.
Ich habe MOSFET-Transistoren gefunden und untersucht, da sie der vernünftigste Weg zu sein scheinen, dies zu erreichen, aber ich kann keinen finden, der eine ausreichend hohe Gate-Source-Schwellenspannung hat. Wie in kann ich einen 14-V-Vgs-MOSFET finden, aber der Vgsth ist immer zu niedrig, normalerweise 6,7 Volt. Ich brauche die AUS-Ausgangsspannung, um 0 V zu sein. Dies lässt mich vermuten, dass dies möglicherweise nicht der richtige Ansatz ist.
BEARBEITEN: Ich möchte auch hinzufügen, dass die maximale Stromaufnahme der Schaltung 8 Ampere erreichen könnte, aber im Durchschnitt näher an 0,5/1 Ampere liegen sollte.
Kann ich die oben beschriebene Schaltung mit nur einem MOSFET erreichen? Oder ist das, was ich versuche, überhaupt sinnvoll/möglich?
Vielen Dank für Ihre Zeit.
ThePhoton hat es in den Kommentaren richtig. Sie benötigen einen Komparator, um diese Art von Vergleich zuverlässig durchzuführen. Was Sie wollen, ist so etwas wie
Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan
Dadurch erhalten Sie einen Nullausgang, bis der Eingang über (nominell) 13,9 Volt steigt, was auf halbem Weg zwischen 13,4 und 14,4 liegt. Da Teile Toleranzen aufweisen, insbesondere die Zenerdiode auf der linken Seite, kann das 200-Ohm-Pot verwendet werden, um Komponentenvariationen auszugleichen. Die Kombination von 1 MOhm / 1 kOhm ist nicht unbedingt wichtig, insbesondere wenn Ihre Eingaben wirklich die beiden von Ihnen beschriebenen Werte sind. Sie sind jedoch eine gute Idee und bieten eine Schnappwirkung (Hysterese) von etwa 15 mV, wenn sich der Eingang zufällig in der Nähe der Triggerspannung befindet. Es gibt viele Komparatoren, obwohl Sie sicherstellen müssen, dass Sie einen bekommen, der mit 15-Volt-Versorgungen umgehen kann (heutzutage nicht alle), und wenn Sie mit einem Oldie, aber Goodie gehen möchten, können Sie einen LM311 oder LF311 bekommen. Oder Sie können 1/4 eines LM339 verwenden. Beide sind ziemlich günstig.
Dies funktioniert wie folgt: Für jeden Eingang über etwa 6,2 Volt beträgt der + Eingang etwa 6,2 Volt. Der Eingang wird durch etwa einen Faktor von 2,2 geteilt (abhängig von der Potentiometereinstellung) und bei Spannungen unter 13,9 Volt ist der - Eingang kleiner als der + Eingang, sodass der Komparatorausgang hoch ist. Dadurch bleibt der MOSFET ausgeschaltet. Beachten Sie, dass das ein p-Typ ist und fast alles in dieser Anwendung funktioniert. Beachten Sie jedoch auch, dass die MOSFETs einen gewissen Leckstrom haben, typischerweise im Bereich von 1 mA oder etwas weniger, sodass der MOSFET nicht "vollständig" ausgeschaltet ist. Wenn Sie eine hochohmige Last treiben, müssen Sie darauf achten. Wenn der Eingang etwa 13,9 Volt übersteigt (dies hängt wiederum von der Poti-Einstellung ab), wird der - Eingang höher als der + Eingang, der Komparatorausgang wird niedrig und der MOSFET schaltet sich ein.
BEARBEITEN - Beachten Sie auch, dass 200 Ohm für R3 gut funktionieren, solange Sie 1% Widerstände verwenden, die heutzutage spottbillig sind. Wenn Sie sich entscheiden, noch billiger zu gehen und 5% oder (Gott steh uns) 10% Einheiten zu verwenden, müssen Sie wahrscheinlich einen größeren Topf verwenden - 500 Ohm sollten funktionieren.
Mit einem einzelnen MOSFET können Sie dies wahrscheinlich nicht effektiv tun.
Zum einen, weil das Einschalten nicht sehr abrupt erfolgt. Es könnte eine Variation von mehreren Volt am Gate zwischen dem Start des FET erforderlich sein, um einen kleinen Strom bis zu dem Punkt zuzulassen, an dem er vollständig "ein" ist.
Zweitens, weil die Schwellenspannung von Gerät zu Gerät variiert und wenn sich die Temperatur des Geräts ändert.
Sie erhalten eine viel sauberere Lösung, wenn Sie Komparatoren untersuchen , bei denen es sich um eine Art Produkt handelt, das genau das tut, was Sie versuchen.
Betrachten Sie eine TL431-Spannungsreferenz. Sie können dies als Komparator verwenden und es enthält eine temperaturkompensierte Spannungsreferenz, sodass Sie lediglich einen Spannungsteiler mit zwei Widerständen benötigen, um die Eingangsspannung (13,9 V) in die Referenzspannung (2,495 V) umzuwandeln. Und dann ein MOSFET am Ausgang, um den gewünschten 14,5-V-Ausgang zu erhalten.
Das Photon
Matthäus Gordon
Tony Stewart EE75