Использование MOSFET для включения/выключения светодиодов, которые могут получить обратное напряжение

Когда-то давно я спрашивал о светодиодной схеме.

Схема, которую я хочу сделать, называется «уведомление об обратном напряжении» . Если вход инвертирован, загорится светодиод (ниже, D2). Конечно, если на вход подается прямое напряжение, то другой светодиод (ниже, D1) будет ярко светиться.

Кроме того, я хочу использовать эти светодиоды только в ярком месте. Другими словами, в некоторых случаях я хочу отключить их.

На мой взгляд, использование Logic MOSFET — очень хороший выбор. Однако есть проблема.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Я думал, что это правильно, однако я не хочу курить, и я не подтверждал это. V1 может быть +12В ~ -12В. Это правильно? Если это не так, как я могу работать над этим, чтобы работать в любых условиях ( даже если V1 имеет обратное напряжение )?

D1 для прямого напряжения, а D2 для обратного напряжения. При обратном напряжении микроконтроллер не включится, поэтому я не использовал полевой МОП-транзистор в цепи D2. Разумеется, обратное напряжение не превысит 12В. Максимальное обратное напряжение светодиодов 5В.

** Редактировать: MCU - STM32F411RE, который я использую. Однако я думаю, что это не сыграет важной роли. Вы можете рассматривать вход MCU просто как источник логики 0 В / 5 В. **

Вы можете увидеть техническое описание BSS138 здесь: https://www.onsemi.com/pub/Collateral/BSS138-D.PDF

Спасибо.

Вы уверены, что заземление выполнено правильно? Зачем ты поменял схему? С чего вы взяли, что катод светодиода D1 не был подключен к земле в цепи раньше? См. Вопросы и ответы о максимальном обратном напряжении светодиода здесь
@ Unknown123 Мои извинения. Я увидел, что соединение GND неправильное сразу после некоторых модификаций. Два светодиода просто подключены параллельно, и они имеют противоположные направления. В моделировании эта схема не удалась. Я думаю, что МОП-транзистор не работает должным образом, если вход имеет обратное напряжение, но я не могу придумать для этого подходящего решения.
одинаково ли подается питание на светодиодную схему и микроконтроллер ??

Ответы (2)

Используйте ДВА МОП-транзистора в конфигурации «спина к спине», чтобы сформировать эффективный одиночный полевой транзистор без внутреннего диода.

Подключите источник к источнику, ворота к воротам.
Назовите один слив DU = верхний слив.
Назовите другой Drain DL = Drain Lower.
Рассмотрим DL = источник пары MOSFET.
Считайте DU стоком пары MOSFET.

На этой диаграмме обратите внимание, что сток и исток M2 поменяны местами по сравнению с «нормальным» использованием.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Поместите светодиоды в цепь стока MOSFET (между DU и R1).
Подключите DL к земле.
Управляйте двумя воротами (соединенными) в качестве входа.
(ВОЗМОЖНО, скажем, 1 МОм от присоединенных источников к земле - сначала попробуйте без него).

Доложить.

Это работает (мы надеемся :-) ), потому что MOSFET - это двухквадрантное устройство.
Пока Vgs положителен, МОП-транзистор будет проводить ток в любом направлении.

Моделирование МОЖЕТ не захотеть включать пару без упомянутого выше 1 МОм.
В реальной жизни обычно так и будет.

Drain DL = Drain Lower.но Consider DL = source of the MOSFET pair.. Для меня это сбивает с толку без схемы.
На самом деле мне интересно, правильно ли я это понял, но, по крайней мере, результат «Хорошо». То, что ты сказал, действует как заклинание. Даже если Vg = 0 В при обратном напряжении, светодиод D2 работает.
@ Unknown123 Два полевых транзистора ЭФФЕКТИВНО образуют один супер-полевой транзистор, который имеет характеристики функционирования как один NChannel MOSFER без диода корпуса в приложении включения / выключения. Оба ворота соединены, чтобы сделать новые ворота. Оба источника соединены И ПЛАВАЮТ или заземлены через 1 МОм. Одна утечка является "новой утечкой". Один сток является «новым» источником. Два дренажа взаимозаменяемы, так как устройство двухквадрантное.
Ах, я понимаю, что вы имеете в виду конфигурацию MOSFET спина к спине. Вы могли бы просто сказать в своем ответе look up back-to-back MOSFET configuration in google for more information, я бы точно понял сразу. Но в любом случае спасибо за пояснение.
@ Unknown123 Я добавил диаграмму И отредактировал, чтобы включить в объяснение «спина к спине» :-).
@ChanhoJeon Светодиод D2 НЕ должен работать, если Vcontrol = 0 . У вас есть один FET с перевернутыми d & s в соответствии с инструкциями (а теперь и схемой)?
Я подтвердил, что моя мысль в симуляции по вашим инструкциям верна и реальная схема тоже. Я использовал 2N7000, и их источники подключены и плавают. Затвор подключен к тому же напряжению источника. Таким образом, если входное напряжение равно -12 В, то Vg также равно -12 В.
Подтверждено. Вы, кажется, правы. Если напряжение равно 0, то это не работает. Во всяком случае, я нашел способ работать с этим.
@ChanhoJeon Когда вы говорите что-то вроде «... когда напряжение ...», совсем не ясно, что вы имеете в виду. И если «входное напряжение» === Vin на моей диаграмме, то оно НИКОГДА не будет равно -12 В, так как выход MCU равен 0 или MCU-Vdd = +3V3 или +5. Так что вообще непонятно, что вы имеете в виду. Схема должна работать при ЛЮБОМ напряжении в диапазоне от -12 до +12 на номинальной линии +12В и 0 или MCU_Vdd на линии Vin.
Интересно, а Вин не должен быть минусового напряжения. Допускается ли только плюсовое напряжение?
@ChanhoJeon Схема, представленная выше, называется двунаправленным переключателем питания — N-MOSFET, соединенные встречно-параллельно, в конфигурации с общим истоком . И IRF530 , и BSS138 работают в режиме Enhancement. N-Channel Enhancement MOSFET включается только в том случае, если напряжение затвор-исток больше или равно пороговому напряжению затвора. В г С >= В Т ЧАС . См., например, Рисунок 4. Изменение сопротивления в открытом состоянии с напряжением затвор-источник, стр. 4 в таблице данных BSS138, ссылка на которую приведена выше.
@ChanhoJeon Минусовое напряжение В я н допускается, поскольку абсолютный максимальный рейтинг В г С IRF530 и BSS138 _ _ ± 20 В . Но с помощью отрицательных В г С вы не можете включить МОП-транзисторы, вместо этого вы еще больше увеличите р Д С (Сопротивление стока-источника), которые в конечном итоге уменьшают ток утечки, что в этом приложении вас не волнует.
@ChanhoJeon Как говорит Unknown23 - напряжение затвора РАЗРЕШЕНО до максимального значения, указанного в техническом описании, НО 1. Это не то, о чем вы спрашивали изначально, поэтому, если при попытке включения использовалось отрицательное напряжение, это будет «Новый вопрос». - не "Не получилось". 2. Как я уже сказал выше, при использовании микроконтроллера управляющее напряжение будет равно нулю или +ve по отношению к микроконтроллеру с заземлением Vdd. ||| Экспериментировать и учиться — это хорошо! :-) - пробуя другие механизмы мысленно, в симуляции или на практике, вы учитесь гораздо большему, чем просто «использование предоставленного ответа».

введите описание изображения здесь

выберите любой светодиод, N-MOSFET и резистор соответствующего номинала. независимо от полярности питания схема будет работать следующим образом

корпусной диод одного N-MOSFET -> Резистор -> Светодиод вот и все,

либо любой из светодиодов будет светиться в зависимости от полярности питания.

если вы не хотите, чтобы какой-либо из светодиодов светился, подайте действительное напряжение затвора как на N-MOSFET, так и на MCU. теперь рабочий процесс будет следующим

диод корпуса одного N-MOSFET -> резистор -> N-канал другого N-MOSFET

Использование MOSFET для включения/выключения светодиодов, которые могут получить обратное напряжение
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v