Двухнаправленный FET-переключатель. Является ли это возможным?

Возможно ли иметь переключатель MOSFET с высокой стороны, который допускает любое направление тока? Я пытался разработать один, но без успеха. Или надо использовать реле?

Может быть, это: homemade-circuits.com/bidirectional-switch
@ErikR Я пытался смоделировать эти конфигурации в PSpice, но по некоторым причинам поведение было несимметричным. Подержанные модели Mayme были не очень хороши.
Также посмотрите на работу и дизайн аналоговых переключателей, например, youtube.com/watch?v=z9GRiYPq7LM .
Вот ti.com/lit/pdf/slva948 , как это делает TI.
@Janka очень интересная статья.

Ответы (1)

Забавный факт: МОП-транзисторы (тоже JFET!) будут проводить в любом направлении, когда Vgs выше порогового значения.

Проблема с полевыми МОП-транзисторами (с 3 выводами, с корпусом, подключенным к истоку) заключается в паразитном корпусном диоде , образованном структурой полевого транзистора, и связь корпус-исток также проводит, когда напряжение сток-исток находится в обратном направлении, даже если полевой транзистор ворота выключены.

Подробнее об этом надоедливом корпусном диоде здесь: Как я должен понимать внутренний корпусной диод внутри MOSFET?

Другими словами:

  • Полевой транзистор «включен»: проводит в обоих направлениях через канал сток-исток с сопротивлением Rds(on)
  • Полевой транзистор «выключен»: блокирует прямой сток-исток, проводит обратный через внутренний диод с одним падением Vf.

Обратите внимание, что когда «включено», канал сток-исток полевого транзистора закорачивает внутренний диод, поэтому большая часть тока протекает через нормальный путь сток-исток, а не через паразитный диод.

Обходной путь состоит в том, чтобы соединить два полевых транзистора последовательно, спина к спине, исток к истоку или сток к стоку. Это позволяет каждому полевому транзистору блокировать паразитный корпус другого диода, когда он «выключен».

Подробнее здесь: Пропускает ли MOSFET ток через исток к стоку, как он пропускает его от стока к истоку?

БОНУС: Моделирование, показывающее переключатели верхнего плеча, построенные с помощью n-FET, тремя различными способами: 4-контактный, 3-контактный с диодом в корпусе и 3-контактный.

Смоделируйте это здесь

введите описание изображения здесь

Пара предостережений: иногда бывает сложно сместить затвор, если переключаемое напряжение больше допустимого напряжения затвор-исток полевого транзистора. Кроме того, в выключенном состоянии переключатель будет иметь значительную емкость.
На самом деле вполне возможно использовать один полевой МОП-транзистор (например, n-канальный) для блокировки двунаправленных напряжений. Если корпус подключить к ВСС вместо истока, то параллельно каналу будут установлены два встречно-последовательных диода и паразитной проводимости тела не будет. К сожалению, 4-выводные МОП-транзисторы как таковые больше не продаются, но некоторые из них все еще можно найти — помеченные как аналоговые переключатели NMOS.