Пороговое падение напряжения затвор-исток P-MOS (вместе с ограничителем пускового тока)

У меня есть схема, которую я пытался смоделировать и понять, как она работает.

Параметры цепи:

  • Напряжение пробоя стабилитрона = 6,2 В

  • Пороговое напряжение P-MOSFET Vgs = 1,5 В

  • Ограничитель пускового тока = 3,3 Ом

Ниже приведены мои усилия по моделированию:

Параметры МОП-транзистора:

МОП-транзистор

Параметры ЗЕНЕРА:

ЗЕНЕР

Резистор ограничителя тока:

Ограничитель тока

Есть и другие алюминиевые и электролитические конденсаторы. Но для простого анализа схемы моделирования я их проигнорировал.

Мои вопросы :

Я установил ток нагрузки 19,43 мА, используя резистор 500 Ом.

  1. У меня есть стабилитрон, напряжение пробоя которого составляет 6,2 В. Итак, как вы можете видеть, пороговое напряжение MOSFET Vgs составляет -1,5 В. Итак, мой вопрос: если пороговое напряжение Vgs MOSFET составляет всего 1,5 В, падение напряжения между затвором MOSFET и истоком должно составлять всего 1,5 В, верно? Но из моделирования мы видим, что напряжение между затвором MOSFET и истоком составляет около 6,01 В. Почему это?

Насколько я понимаю BJT, падение напряжения между базой транзистора и эмиттером всегда будет обычно около 0,6–0,7 В или любое другое напряжение, которое они упомянули в таблице данных транзистора.

Итак, разве корпус не похож на MOSFET? Должно ли напряжение между затвором MOSFET и истоком быть максимальным пороговым напряжением Vgs (если напряжение на нем превышает максимальное пороговое значение Vgs).

  1. Итак, я использовал резистор ограничения тока 3,3 Ом. Я понимаю, что токоограничивающие резисторы выбираются с небольшим значением, чтобы они не рассеивали большую мощность в нормальных условиях работы.

Но во время нарастания источника питания, как небольшое сопротивление резистора может помочь уменьшить высокий пусковой ток? Поскольку низкие значения сопротивления не оказывают большого сопротивления току, верно? Итак, как небольшое сопротивление может помочь уменьшить значительный пусковой ток при начальном включении?

Ответы (1)

Итак, разве корпус не похож на MOSFET? Должно ли напряжение между затвором MOSFET и истоком быть максимальным пороговым напряжением Vgs

Нет, область затвор-исток полевого МОП-транзистора имеет очень высокий импеданс, и напряжение будет свободно повышаться до любого напряжения, которое вы решите приложить к нему (пока изоляция не сломается). Пороговое напряжение — это напряжение затвор-исток, которое (обычно) создает ток 1 мкА (в зависимости от спецификации) на выводе стока.

Но во время нарастания источника питания, как небольшое сопротивление резистора может помочь уменьшить высокий пусковой ток?

Если ток стока начинает становиться значительной величиной (например, 1 ампер), на резисторе 3,3 Ом падает 3,3 вольта, что (просто говоря) приводит к снижению напряжения затвор-исток и отключению МОП-транзистор. Говоря более сложным языком, это означает, что полевой МОП-транзистор действует как ограничитель тока и выполняет работу по ограничению пускового тока.

Спасибо. Я понял ваш ответ на мой второй вопрос. Но в вашем первом ответе я понимаю, что в BJT падение напряжения между базой и эмиттером будет всего около 0,6–0,8 В. Но что не будет в случае MOSFET? МОП-транзистор будет принимать все напряжение независимо от его порогового напряжения? Правильно ли понимание? И что определяет падение напряжения на MOSFET и резисторе 3,3 Ом - ток нагрузки?
infineon.com/dgdl/… - Это мой MOSFET Datasheet. На стр. 2, Электрические характеристики, упоминается, что пороговое напряжение затвор-исток MOSFET составляет от -1 В до -2 В для тока стока 370 мкА. Итак, если напряжение истока затвора составляет всего -2 В, максимальный ток стока составляет всего 370 мкА? Для более высокого тока стока, порядка 100 мА, каким будет напряжение между затвором и истоком? Нет графика, предоставленного Vgs Vs Id. Где найти эту информацию Vgs, соответствующую току стока?
@ Новичок, посмотрите на «5 типичных выходных характеристик» в техническом паспорте. На этом графике показаны типичные отклики при напряжении затвор-исток до 10 вольт. В вашем первом комментарии на все ваши вопросы я отвечаю да. Вы поняли!
Большое спасибо за ваш ответ
Этот график на рис. 5 очень важен, и я использую его чаще всего. Но помните, что это всего лишь типичные цифры.
Спасибо. Но конкретной кривой для моего напряжения нет - 6В. Итак, взяв кривую 5 В и ток стока 800 мА, я получаю около 2,75 В от стока к падению напряжения истока. Это нормально?
Да, вам нужно немного интерполировать, но вы также должны помнить, что по мере увеличения тока стока напряжение затвор-исток уменьшается, и поэтому эта схема имеет отрицательную обратную связь и, следовательно, действует как регулятор тока. Тот самый ток через сток, который вы хотите увеличить, чтобы безопасно питать нагрузку, — это тот же самый ток, который отключает напряжение истока затвора. Это не просто анализировать!!
Спасибо за дополнительный совет знаний. Буду иметь это в виду
Пороговое падение напряжения затвор-исток P-MOS (вместе с ограничителем пускового тока)
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v