Использование MOSFET для переключения устройства

Будет ли моя схема работать для следующей цели?

  • Когда INPUT_N имеет ВЫСОКИЙ уровень (т. е. микроконтроллер не управляет им и он подтянут до 3,3 В), на контакте VCC на устройстве будет 24 В.
  • Когда микроконтроллер переводит INPUT_N в состояние LOW, вывод VCC находится в состоянии 0 В (поэтому устройство выключено).

Должна ли схема ниже работать по назначению?

принципиальная схема

Вы используете P-канальный MOSFET здесь?
Да, P-канал. Хотите, чтобы на выводе VCC устройства было питание 24 В, когда на Gate подается напряжение 3,3 В (используя PU).
Вы уверены, что хотите питать свое устройство 24 В через резистор? См. Ответ @ helloworld922 ниже об использовании PMOS-транзистора в качестве переключателя верхнего плеча.
+1 за усилия по созданию схемы в MS Visio; В следующий раз вы, возможно, захотите использовать подходящий инструмент для создания схем (бесплатный, онлайн), например, Circuitlab.com || partsim.com
В этом приложении было бы намного проще использовать NFET и переключаться на низкую сторону. Здесь у вас есть две проблемы (1) контроль и (2) перевод уровня. Таким образом, для переключения на высокую сторону вам понадобятся два активных элемента (более или менее). Как рассказал @helloworld992 в своем ответе, переключение на низкую сторону устраняет (2), поэтому вы можете использовать только один NFET, и все готово. У вас есть конкретная причина быть на высокой стороне? Есть, конечно, много хороших, просто любопытно, если вы имели в виду конкретное обоснование.

Ответы (3)

Нет, это не сработает. МОП-транзисторы с P-каналом требуют, чтобы напряжение затвора было ниже напряжения источника на некоторый порог, чтобы «включиться».

МОП-транзистор по-прежнему будет проводить через диод корпуса, поэтому на устройство будет поступать небольшое напряжение, а не 0 В / 24 В переключателя включения / выключения.

Однако, даже если вы заставили МОП-транзистор действовать как «короткое замыкание», вы закорачиваете устройство VCC на землю, что тратит впустую большое количество энергии на выключение устройства.

Лучшим способом было бы поместить P-канальный MOSFET непосредственно в линию с устройством ближе к источнику 24 В.

Для этого потребуется, чтобы подтягивающее напряжение поднялось до ~ 24 В (минус порог включения), чтобы выключить MOSFET, поэтому вам, скорее всего, придется добавить какую-то другую схему на вывод MCU, чтобы он не сгорел. Потенциальным решением может быть использование второго N-канального MOSFET для подключения затвора P-канального MOSFET к земле, а затем использование подтягивающего резистора к шине 24 В.

Что-то вроде этого:

введите описание изображения здесь

VG1 напрямую управляется микроконтроллером (высокое напряжение включено, низкое напряжение выключено). R2 — схема нагрузки. T1 — это P-канальный MOSFET, а T2 — N-канальный MOSFET. R1 — подтягивающий резистор к шине 24 В.

Возможно, есть более простой способ сделать это, это было первое, о чем я подумал.

редактировать:

Если у вас есть переключатель нижнего плеча, схема переключения будет намного проще: всего один N-канальный MOSFET со стоком, подключенным к нагрузке, истоком, подключенным к земле, и затвором, подключенным к микроконтроллеру с высоким напряжением. включено, а низкое напряжение выключено.

Технически, для включения P-канального МОП-транзистора требуется, чтобы затвор был ниже клеммы истока . Но в схеме OP внутренний диод все равно будет проводить (он указывает от стока к истоку), поэтому нагрузка будет воспринимать только доли вольта, независимо от состояния затвора.
обновил ответ, это выглядит лучше?
Короткое замыкание нагрузки, чтобы она не видела питания, не является правильным способом решения этой проблемы. МОП-транзистор должен быть N-канальным и включен последовательно с нагрузкой на стороне низкого напряжения (исток МОП-транзистора подключается к земле).
@Madmanguruman, я так понимаю, вы комментируете схему ОП, а не мою?
@Madmanguruman - Это то, что вы рекомендуете? Схема: postimage.org/image/s4fp7rlyp
Мне это кажется более разумным.
@ helloworld922 Действительно. Виноват.

Обычно MOSFET P-Channel используется в качестве так называемого переключателя «highside». То есть Исток привязан к VCC, а сток подключен к резистору к GND. Ваша нагрузка подключена между стоком и резистором к земле.

Это позволяет вам подтягивать VGS к vcc, когда устройство выключено.

Это позволяет вам управлять отрицательным напряжением VGS, подавая 0 В на затвор, чтобы включить полевой транзистор.

Чем более отрицательным становится VGS, тем ниже внутреннее сопротивление полевого транзистора и тем больший ток проходит через полевой транзистор в ваше устройство!

Вы используете транзистор в неправильной полярности. Вы могли бы лучше использовать IC серии ULN2003 для управления такой нагрузкой. Вам может понадобиться преобразователь уровней для привода от 3,3 В.

http://www.ti.com/product/uln2003a

Использование MOSFET для переключения устройства
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v