Использование NPN BJT с P-канальным MOSFET для переключения 3,3 В на 24 В

У вас тут два переключателя. Q1 и М1.

Когда ваш управляющий сигнал равен 0, Q1 выключен. Это означает, что через коллектор транзистора Q не протекает ток, что означает, что ток не протекает через всю эту ветвь (R3 и D1). Это означает, что напряжение на затворе M1 такое же, как и на вашей шине 24 В. PMOS переключается, когда VGS < Vgs (порог). У IRF9530 он начинает включаться при -2В. Таким образом, M1 выключен, поскольку Vgs = 0. (Затвор — 24 В, а Источник — 24 В).

Когда ваш управляющий сигнал достигает 3,3 В, он включает Q1, и теперь у вас есть ток, протекающий через R3 и D1. D1, являющийся стабилитроном, ограничивает напряжение на затворе до 5,1 В. Итак, теперь у вас есть напряжение источника 24 В, а напряжение затвора 5,1. Vгс = 5,1 - 24 = -18,9В. Этого достаточно, чтобы включить M1, теперь у вас есть 24 В, проходящих через мосфет и на вашу нагрузку.

В техническом описании для M1 указано, что абсолютное максимальное напряжение на затворе составляет +/- 20 В, поэтому вы находитесь в пределах спецификации, но очень близко. Если вы увеличите свой стабилитрон, так что Vgs не будет так близко к вашему нижнему порогу, это не позволит вам приблизиться к пределу -20 В. Вы должны быть между -4V и -20, поэтому, возможно, если вместо этого вы нацелитесь на -10 и -15, это поставит вас в более безопасный регион.

Некоторые дополнительные примечания. Таблица данных для стабилитрона, похоже, имеет Izt около 50 мА. Ток через стабилитрон при переключении Q1 составляет 4 мА. Я не вижу, что такое ток колена стабилитрона, но этого может быть недостаточно для стабилитрона, или он ставит прямо на границу между пробоем стабилитрона и обратным смещением. Так что вам нужно уменьшить резистор.

Для 50 мА сопротивление будет около 378 Ом. Это также означает, что рассеиваемая мощность через резистор будет намного больше, поэтому вам понадобится резистор мощностью не менее 1 Вт. В качестве альтернативы вы можете поменять местами резистор и стабилитрон, чтобы резистор выделял меньше тепла, и увеличить напряжение стабилитрона для компенсации.

Или вы можете немного изменить свою схему, как это

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

Q1 устроен как повторитель напряжения, и теперь у вас есть источник постоянного тока.

Теперь рассеиваемая мощность через резистор

Vgs во включенном состоянии около -14В.

Как насчет делителя напряжения, как на прилагаемой схеме?
Он составляет всего 0,5 мА плюс 3 мА на базе транзистора BC337.

Таким образом, вам не нужен стабилитрон, не так ли?

(Забудьте о MPPT на диаграмме ниже, я пытаюсь управлять старым неконфигурируемым инвертором с выходом нового настраиваемого MPPT.)