Вождение MOSFET Gate с помощью npn BJT

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Сегодня я увидел светодиодный диммер. схема управления была такой же, как на схеме. это было дешево, но схема кажется мне неэффективной. когда BJT не проводит, R1 поднимает затвор на высокий уровень, и MOSFET начинает проводить, это нормально. но когда bjt проводит (высокий сигнал на gpio), bjt замыкает ворота на землю. это на самом деле часто используемая схема. но большое количество тока (12 В / 150 = 80 мА) протекает через землю на R1. это нормально для коммерческого продукта?

Частота ШИМ видна как 500 Гц на осциллографе. очевидно, что когда они увеличивают R1, время нарастания MOSFET становится очень большим, а потери при переключении резко возрастают. они утверждают, что этот продукт может выдерживать до 20 ампер (конечно, есть радиатор на мосфете).

поэтому вопрос в том, есть ли эффективное решение для управления воротами без драйвера ворот? это правильный способ управлять mosfet?

У меня нет документа о продуктах, но вот bjt и mosfet .

R2 составляет 1 кОм, это моя ошибка.
Откуда берется это значение 150 Ом? Вы говорите, что R1 составляет 1 кОм, это должно иметь ток потребления 12 мА, когда BJT насыщен.
модераторы отредактировали схему. изначально R1 150 Ом R2 1кОм извините за ошибки.
@Shadetheartist Да, я неправильно отредактировал диаграмму. Теперь все должно быть в порядке.
В этой схеме с включенным M1 кажется, что ничто не ограничивает ток в светодиоде до безопасного значения, кроме ограничения тока источника питания или Rds M1. Может быть, в реальной схеме есть что-то еще. Но это еще раз подтверждает идею о том, что эта схема неоптимальна (или была оптимизирована, прежде всего, для снижения стоимости).
в реальной схеме m1 является открытым стоком. к нему можно подключить светодиодную ленту. на них встроен токоограничивающий резистор.

Ответы (2)

Еще за копейки или два вы можете управлять полевым МОП-транзистором с помощью двухтактной схемы.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

В этой схеме Q1 и R1 сдвигают уровень (и инвертируют) вход для управления Q2 и Q3, которые подключены как дополнительные эмиттерные повторители. Пиковый ток включения ограничен Q3 hFE и R1, поэтому, если R1 равен (скажем) 4,7 К, ток составляет сотни мА.

Однако, что касается схемы, которая у вас есть, если у вас относительно высокий ток нагрузки, 150 Ом можно считать оправданным. Однако, если MOSFET проводит большую часть своего времени в выключенном состоянии, возможно, он тратит впустую значительную мощность. Имейте в виду, что инженер, разработавший его, вероятно, был больше заинтересован в том, чтобы сохранить свою работу, чем в том, чтобы немного улучшить схему — стоимость этих деталей может покрыть его или ее зарплату.

Транзисторы призваны делать две вещи: управлять относительно большим зарядом затвора MOSFET и, возможно, сдвигать входной уровень, если он меньше Vdd. Если бы выход диммера исходил непосредственно от микросхемы, такой как LM555, работающей от 12 В, тогда не было бы необходимости в какой-либо схеме управления.

довольно ясно. Спасибо!

Кто бы ни разработал эту схему, он сделал несколько ошибок новичка, игнорируя последовательное сопротивление и рассеиваемую мощность R1. — Допустим, светодиод представляет собой полоску с токоограничивающими резисторами, рассчитанными на 12В.

Входная емкость M1 Ciss = 1470 пФ и R1 = 130 Ом приводит к току, требующему большой мощности, и ненужной быстрой постоянной времени = RC = 1,9 мкс.

Учитывая, что Tau составляет 60% от Vcc, а диапазон Vgs от Ic= «выкл.» до «вкл.» здесь составляет всего около 15%, это еще больше сокращает время перехода.

Существует эмпирическое правило для каскадирования токовых буферов с усилением по току или импедансу: тип = 1000 для полевых транзисторов и 50 для биполярных транзисторов.

Рекомендация

Они обычно продаются онлайн по 5 штук за 8 долларов.

Вождение MOSFET Gate с помощью npn BJT
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v