Verwendung eines MOSFET zur Erzeugung einer bestimmten Spannung

Da Sie bereits ein Arduino verwenden, könnten Sie eine Regelung mit geschlossenem Regelkreis verwenden, um alle externen Komponenten außer dem Mosfet loszuwerden. Grundsätzlich würden Sie den Analogwrite-Pin mit dem Mosfet-Gate verbinden und einen Analogin-Pin mit dem Sensor verbinden und dann den Analogwrite-Pin einstellen, bis Sie die gewünschte Spannung erhalten. Natürlich müssten Sie die Spannung entweder vor oder nach dem Mosfet glätten, je nachdem, was Ihr Sensor ist.

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Dies funktioniert nicht ganz so gut wie die in der anderen Antwort hier vorgeschlagene Operationsverstärkerschaltung und erfordert eine Programmierung, bedeutet jedoch, dass Sie keinen weiteren IC hinzufügen müssen. Wenn Sie wissen, dass sich die Eigenschaften Ihrer Last und Ihres Netzteils nicht ändern, können Sie einfach die richtigen Werte für 5 V und 1,4 V finden und sie ohne Rückkopplung fest codieren.

300 mA bei 5 V bedeutet, dass Ihr Lastwiderstand bei dieser Spannung nur 15 Ohm betragen kann. Das bedeutet, dass der maximale Widerstand Ihres Mosfets bei etwa 0,1 Ohm liegen sollte. Der oben angegebene Mosfet ist für diese Anwendung eigentlich in Ordnung, obwohl das eigentlich ein n-Typ ist, während die Schaltung, die ich gezeigt habe, einen p-Typ verwendet. Um diesen Mosfet zu verwenden, müssen Sie nur die Position der Last und des Mosfets wechseln.

Bearbeiten: Zusätzliche Filterung am Sensorstift

^{Simulieren Sie diese Schaltung}

Nicht direkt.

Eine Anordnung zum Erhalten eines höheren Stroms bei einer bekannten Spannung verwendet einen Folger mit einem Transistor in der Rückkopplungsschleife:

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Sofern der Verstärker die Schleife treiben kann (dh der Ausgang nicht in Sättigung ist), dann liegt die Spannung an der Last auf dem Wert 'VSET'.

Sie könnten hier einen MOSFET verwenden, aber für das von Ihnen angegebene N-Kanal-Gerät müsste das Gate etwa 5 V über der Lastspannung liegen, sodass Sie den Verstärker mit V (Last) + Vgs + Verstärkersättigung betreiben müssten.

Beachten Sie, dass$V_{gs(th)}$ist mit 250 μA spezifiziert und kann bis zu 2,5 V betragen. Dies ist übrigens ein weit verbreitetes Missverständnis bei MOSFETs. Um einen anständigen Strom zu erhalten, lesen Sie die$R_{DS(on)}$Zeile unter der$V{gs(on)}$Linie:

Wenn ich also den von Ihnen vorgeschlagenen N-Kanal-MOSFET anstelle von Q1 verwenden würde, müsste die Spannung am Gate möglicherweise bis zu 10 V betragen, und der Verstärker müsste wahrscheinlich mit etwa 12 V betrieben werden (für die meisten gängigen Verstärker, falls dies der Fall ist). kein Rail-to-Rail-Ausgangstyp .

^{Simulieren Sie diese Schaltung}

Wenn Sie eine Strombegrenzung benötigen (ich weiß nicht, was Ihre Sensoren sind), müsste diese hinzugefügt werden.

Abhängig vom Strom, den Sie dem Sensor zuführen möchten, müssen Sie die Erwärmung des Transistors auswerten ($P = I_D \cdot V_{DS}$) anhand der Wärmewiderstandstabelle.

Verwenden Sie ohne Kühlkörper die hervorgehobene Linie.