использование выхода NOR-затвора на MOSFET-переключатель, неправильное выходное напряжение высокого уровня

Я использую микросхему вентиля NOR с двумя входами в шестнадцатеричном формате (TI SN74AS805BN). Технический паспорт NOR с регулируемым источником питания 5 В

Я хочу, чтобы это управляло силовым MOSFET-переключателем Vishay FB180SA10B MOSFET Datasheet . Проблема в том, что высокий уровень вентиля ИЛИ-НЕ (т. е. логическая «1»). Выходное напряжение, по-видимому, составляет всего 2 В, и для того, чтобы МОП-транзистор работал в области насыщения, Vth должен быть превышен до 4 В. Я ограничен местом на плате и не хочу просто усиливать сигнал.

Поэтому я думал об использовании другого MOSFET с его затвором, управляемым логическим выходом, для переключения более мощного MOSFET, просто подключив мой источник питания 5 В к стоку первого MOSFET, а исток подключен к затвору силового MOSFET, но получить ощущение, что это плохая практика. 1: Это так?

В качестве альтернативы я думал о том, чтобы полевой МОП-транзистор понижал выход при последовательном соединении с резистором (т. Е. Подтягивание резистора), как в простейшем переключателе МОП-транзистора. На этапе логики я, возможно, мог бы справиться с инверсией силового затвора MOSFET, которую это вызовет, но 2: мне было интересно, какие рекомендации будут для наиболее элегантного решения.

Или 3: я просто неправильно прочитал техническое описание NOR IC?

Большое спасибо!

Извините, ребята, мосфет, который я собираюсь использовать, является N-канальным, поэтому его рекомендуется использовать в качестве переключателя нижнего плеча.

Ответы (3)

Вам нужно будет переосмыслить то, как вы управляете полевым транзистором FB180SA10B. Спецификация VgsTH, равная 4 В макс., гарантирует только ничтожные 250 мкА тока стока. Можно было бы догадаться, что если вы планируете использовать чудовищный полевой транзистор, выглядящий так:

введите описание изображения здесь

...что вы планируете пропустить через деталь серьезный ток. Для этого вам действительно нужно взглянуть на рисунок 2 из таблицы данных, чтобы получить представление о типе напряжения управления затвором, которое вам действительно понадобится для управления этим полевым транзистором:

введите описание изображения здесь

Например, если вы хотите, чтобы деталь работала при 20 мкс импульсов 100 А и поддерживала температуру перехода корпуса на безопасном уровне (при условии, что вы правильно нагреваете деталь), возможно, вы могли бы жить с рассеиваемой мощностью устройства 105 Вт. При 105 Вт и токе стока 100 А устройство будет работать с Vds около 1,05 В. Глядя на приведенный выше график, вы можете видеть, что это дает вам VGS в диапазоне от 6 до 6,5 вольт. И вам действительно не мешало бы еще больше увеличить драйв вверх.

Нет логических вентилей 5 В, которые обеспечат необходимый здесь привод. Если вам нужно использовать источник питания 5 В, вам следует искать драйвер полевого транзистора с внутренней схемой повышения для создания привода затвора на 9 или 10 вольт.

Также обратите внимание, что эти устройства имеют ОГРОМНУЮ емкость затвора. Деталь указана с:

введите описание изображения здесь

Чтобы уменьшить коммутационные потери в полевом транзисторе, вы хотите качнуть затвор с быстрым временем нарастания. Для быстрого изменения этой большой емкости требуется драйвер полевого транзистора, который может обеспечить очень приличное количество тока. Немногие стандартные логические вентили могут приблизиться к этим требованиям.

Я бы хотел, чтобы Майкл предложил несколько драйверов затвора для MOSFET. Тем не менее, хорошее объяснение. Большое спасибо.
@AKR - Я не собираюсь находить конкретные детали, которые люди могут использовать в своих проектах. Если люди думают, что они хотят создавать схемы, они должны быть в состоянии выполнить необходимый поиск, чтобы найти типы деталей, которые им нужны. Моим намерением здесь было в первую очередь показать, почему обычный логический вентиль 5 В не подходит для управления этим конкретным полевым транзистором. Поставщики полевых транзисторов, такие как IR, Vishay, и поставщики полупроводников, такие как TI и Siemens, а также многие другие, производят множество различных драйверов полевых транзисторов.

Биполярные TTL-детали (74LS, 74AS, 74ALS) имеют слабую подтягивающую способность, и их высокое выходное напряжение будет значительно ниже 5 вольт.

Если вы перейдете на часть CMOS (74AC, 74HC или другие варианты, включая «C»), выходы будут симметричными, а высокое напряжение будет очень близко к 5 вольтам, с 5 вольтами Vcc.

Хотя вы правы насчет относительно низкого выходного напряжения, есть простое решение. Используйте подтягивающий резистор к +5. Поскольку вам нужно как можно больше тока для обеспечения переходов затвора, я бы рекомендовал резистор на 250 Ом. Это даст вам приблизительный баланс между током, доступным для зарядки затвора, и током, доступным для его низкого уровня (когда подтягивание борется с выходом). Рассеиваемая мощность резистора должна быть 1/4 Вт.

Поскольку вы не говорите, насколько быстро вы хотите управлять своим полевым МОП-транзистором, я не могу сказать, даст ли это вам необходимую скорость перехода, но это простой вариант, который можно попробовать.

использование выхода NOR-затвора на MOSFET-переключатель, неправильное выходное напряжение высокого уровня
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v