Logikpegel-P-Kanal-Mosfet-Schalter

Ich muss eine Last mit einem 3,3-Volt-Logikpegel (Pic-Mikrocontroller) schalten. Ist dieses Design korrekt?

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Du musst Drain und Source vertauschen. Die Diode (die Sie im Symbol sehen können) bewirkt, dass die Last immer eingeschaltet ist, wenn Sie sie so verdrahten. Um es auszuschalten, müssen Sie das Gate auch bis auf 24 V hochfahren lassen. Wenn es für Ihre Anwendung funktionieren würde, wäre es einfacher, NMOS zwischen Last und GND zu platzieren. Dann schaltet ein 3,3-V-Pegel am Gate es ein.
Ein NMOS zwischen Last und Masse kann zu Problemen führen, da Sie die Gate-Spannung größer als die Source-Spannung halten müssen. Das Gate ist beispielsweise 3,3 V vom PIC. Wenn Gate 0 ist, wird die Quelle über die Last nach unten gezogen. Wenn das Gate jedoch hoch (3,3 V) gemacht wird, springt die Quelle auf 24 V, wodurch ein Konflikt verursacht wird.
@Board-Man, ich bin mir nicht sicher, wovon du sprichst. Wenn Sie jedoch NMOS zwischen Last und GND platzieren, würden Sie Gate mit Logikpegel, Source mit GND und Drain mit Unterseite der Last verbinden. Solange es sich um einen FET vom Typ Low-Vgs handelt, funktioniert es einwandfrei. Solche Sachen werden ständig gemacht. Wenn es sich jedoch um eine externe Last handelt oder eine Seite geerdet ist, ist es möglicherweise nicht möglich, die niedrige Seite zu schalten. Dann muss es PMOS mit einem anderen Signal FET oder BJT sein, um das Gate-Steuersignal zu invertieren.
@Entschuldigung, ich habe es als Last zwischen NMOS und GND missverstanden. Entschuldigen Sie.
Ich verstehe. Kein Problem. ;-)

Antworten (1)

An Ihrer Schaltung sind zwei Dinge falsch: -

  • Der P-Kanal-FET steht auf dem Kopf (leitet immer durch seine Body-Diode)
  • Wenn Sie den FET richtig platziert haben, ist es etwas schwierig, ihn ohne Beschädigung direkt von einem 3v3-Logiknetzteil anzusteuern. Sie benötigen eine Niveauübersetzung.

Die einfachste Methode ist die Verwendung eines N-Kanal-Geräts, bei dem die Last an die 24-V-Schiene gebunden ist. Hier ist eine Idee, die einen Motor steuert: -

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Wenn die Last geerdet werden soll, benötigen Sie einen zusätzlichen Transistor: -

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Beachten Sie, dass dem Schutz des Gates vor Überspannung besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden muss - die beiden Widerstände und die Zenerdiode begrenzen die Gate-Spannung auf unter das vom P-Kanal-FET zugelassene Maximum.

Wenn Ihr MOSFET ein Logikpegelgerät wäre, das bei 3V3-Gate-Ansteuerung angemessen arbeitet, könnten Sie eine Zenerdiode direkt aus der 3V3-Logik verwenden, aber die korrekte Einrichtung kann etwas schwierig sein.

Wenn in Ihrem zweiten Stromkreis "Supply +" 100 V beträgt oder viele Transienten vorhanden sind, kann ich sehen, warum Sie die Zenerdiode benötigen. Wenn es stabile +24 V sind und das PMOS entsprechend ausgewählt ist, können Sie es einfach entfernen und haben immer noch einen funktionierenden Stromkreis.
Warum müssen wir einen Parallelwiderstand zur Zenerdiode verwenden? (kann das bitte jemand erklären).
Verstehst du, warum wir einen Zener brauchen?
Ja (zumindest glaube ich das) ... also haben wir einen P-FET, dessen Gate-Spannung viel niedriger ist als die Versorgungsspannung, und um dies zu kompensieren, verwenden wir Zener, um den Betriebspegel von p-FET zu erreichen, richtig? - Aus praktischer Erfahrung verstehe ich, dass kein Widerstand den p-FET einschaltet, während n-FET ausgeschaltet ist. Mir fehlt der Grund, warum passiert das?
Der Zener schützt das Gate vor übermäßigen Spannungen, wenn die Gesamtversorgung möglicherweise größer als 20 Volt ist, aber der parallel geschaltete Widerstand wird benötigt, um den MOSFET auszuschalten.
Andy... das ist das Ding... wozu es nötig ist... ich weiß es... sogar aus der Praxis... aber warum... was ist die Theorie dahinter?
Der Gate-Source-Bereich des MOSFET kann einen sehr hohen Widerstand aufweisen, und wenn der Steuertransistor abschaltet, lässt der Widerstand die Gate-Source-Ladung zusammenbrechen, wodurch der MOSFET abgeschaltet wird.
Dies ist vielleicht die halbe Sache, denn schon vor dem Start des Steuer-n-FET läuft p-FET, wenn kein Parallelwiderstand zur Zenerdiode vorhanden ist. Wenn die GS-Ladung zusammengebrochen ist, warum startet p-FET, wenn die Versorgungsspannung gleichmäßig angelegt wird? bevor wir dann n-fet einschalten?
Der Leckstrom durch den n-Kanal-MOSFET ist wahrscheinlich der Schuldige. Schauen Sie in das Datenblatt; es könnte so hoch sein wie ein Mikroverstärker.
Nein, das ist es nicht, denn dieser n-FET kann entlötet werden und verhält sich immer noch gleich (getestet).
Ich denke, Sie sollten dieses Problem als neue Frage aufwerfen. Es hat wirklich nichts mehr mit dem oben Gesagten zu tun.
Logikpegel-P-Kanal-Mosfet-Schalter
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