Добавление защиты от обратной полярности, управляемой nFET, на вход импульсного регулятора

Каждый дискретный МОП-транзистор имеет внутренний корпус-диод, подключенный параллельно стоку к истоку устройства. Его полярность такова, что при нормальном использовании он имеет обратное смещение. Многие схематические символы действительно показывают диод, но тот, который доступен здесь, - нет.

(Изображение с сайта www.quora.com )

При использовании MOSFET для защиты от обратной полярности, как вы показываете, диод будет проводить при обратном питании, это нарушит работу схемы.

К счастью, МОП-транзисторы прекрасно работают в обратном направлении, поэтому замена стока и истока поможет вам достичь цели.

Лично я бы также использовал некоторую защиту для затвора и истока, поскольку у вас есть только несколько вольт запаса, индуктивность в проводке может легко вызвать скачок напряжения, который разрушит оксид затвора.

В МОП-транзисторы встроен диод?

Вам нужно сделать две вещи: -

• Красным цветом показано исправленное положение MOSFET.
• Фиолетовым обозначена защита от напряжения затвора из-за чрезмерного напряжения питания.

Это не чисто резистивная нагрузка, и регулятор, на который он подает питание, также сам питает индуктивные нагрузки (электромагнитные клапаны 12 В).

Положитесь на диодные ограничители непосредственно на соленоидах — не пытайтесь защитить МОП-транзистор на расстоянии — защита источника проблемы — это все, что вам нужно сделать.

продукт какого форм-фактора я могу найти, который обеспечивает более простое, более модульное решение для размещения полевых транзисторов, встроенных в провод, аналогично блоку предохранителей?

Это зависит в основном от тока потребления регулятора и нагрузки. Выберите полевой МОП-транзистор, который может выдерживать как минимум удвоенное входное напряжение питания.

Убедитесь, что регулятор отключается при «пониженном напряжении», прежде чем MOSFET будет использоваться в своей линейной области, потому что он может выйти из строя. Это требует тщательного изучения паспорта регулятора, чтобы выяснить, какая у него защита от пониженного напряжения.

какие опасности могут быть после отключения регулятора, установленного на плате, на Vin.

Я бы поставил дополнительный резистор от 10 до 100 кОм на клеммы, которые подключаются к "Vreg 24 V"(запутанная метка) слева на схеме.

То, что вы ищете, называется «идеальный диод», и существуют интегрированные решения, которые либо поставляют такой «диод» целиком: MOSFET и драйвер затвора в одном корпусе, либо просто идеальный диодный контроллер: драйвер затвора , который превращает внешний дискретный МОП-транзистор в идеальный диод, который вы ищете.

Вы не упомянули текущие требования. Пара параллельно включенных диодов Шоттки может быть достаточно хороша для вашего приложения за долю стоимости любого столь же надежного идеального диодного решения. Просто обратите внимание на ток утечки при наихудшей температуре перехода в вашем приложении. Никакая защита не идеальна: вы не снимаете весь обратный ток со входа коммутатора, а просто поддерживаете обратный ток достаточно малым, чтобы не повредить его. Это следует иметь в виду.

Я также совершенно не согласен с тем, что ситуация с поставками устройств Power PMO как-то намного хуже, чем с NMOS, по крайней мере, если ваши текущие потребности не выходят за рамки. Вы, вероятно, пытаетесь микрооптимизировать Rds, когда на самом деле это не будет иметь значения или будет перегружено другими эффектами (температурная зависимость Rds, токи утечки в других местах цепи и т. д.). Если вы не уверены: измерьте реальную производительность на реальной схеме в реальном приложении при интересующих температурах. Скамейки комнатной температуры в вашем случае недостаточно, поскольку микрооптимизация подразумевает, что такие небольшие различия имеют для вас значение. Таким образом, вы должны быть последовательны: если вы разделяете волосы на Rds и «идеальность» диода, вы должны иметь крошечные запасы в своей конструкции и, следовательно, должны быть должным образом обеспокоены температурой и углами обработки.