Мне нужна помощь в выборе полевого МОП-транзистора для описанной здесь схемы , которую я изначально разработал с использованием биполярного транзистора, но решил, что в данном случае полевые транзисторы имеют больше смысла.
Полевой транзистор будет управляться PIC24, который посылает на полевой транзистор высокий или низкий логический уровень. Я знаю, что полевые транзисторы - это устройства, управляемые напряжением, но мне интересно, существует ли также минимальный ток, необходимый для включения полевого транзистора?
Если да, то нужно ли смещать полевой транзистор, чтобы PIC24 мог генерировать достаточный ток для включения полевого транзистора?
Я также не слишком хорошо знаком с полевыми транзисторами со смещением, поэтому мне также интересно узнать о полевых транзисторах с предварительным внутренним смещением, но их довольно сложно найти в Google. Не могли бы вы порекомендовать какие-либо другие ресурсы?
Затвор полевого транзистора имеет почти бесконечное сопротивление, но некоторую паразитную емкость. Это означает, что потребление постоянного тока равно 0, когда включено или выключено, но для переключения между состояниями требуется некоторый ток. Более крупные полевые транзисторы с большим током, как правило, имеют более высокие паразитные емкости и, следовательно, требуют большей мощности для включения или выключения.
Ток, необходимый для переключения, как правило, очень мал, и если вы не переключаетесь на высокой скорости (сотни килогерц и выше) или ваш полевой транзистор очень большой, вы сможете управлять им непосредственно с микроконтроллера.
При выборе полевого транзистора для этой цели важно учитывать не смещение, а пороговое напряжение затвора. Убедитесь, что пороговое напряжение выбранного полевого транзистора достаточно низкое, чтобы микроконтроллер мог его полностью включить. Не полагайтесь на цифру в таблице технических данных, она часто указывается для очень малых токов. Вместо этого проверьте график зависимости напряжения затвора от тока истока/стока и убедитесь, что при высоком логическом напряжении вашего микроконтроллера полевой транзистор сможет проводить желаемую величину тока.
Схема, о которой вы упомянули, не будет работать очень хорошо, независимо от того, используете ли вы биполярный транзистор или полевой МОП-транзистор. Это потому, что вы пытаетесь выполнить управление High-Side с помощью NPN или N-канального устройства.
Поскольку вы работаете с солнечной панелью, у вас есть два варианта: шунтовой регулятор или последовательный регулятор.
Шунтовой регулятор использует одно свойство солнечных панелей: они функционируют как источник тока. То есть: при заданном уровне инсоляции (количестве солнечного света, попадающего на панель) ток остается примерно таким же, как и напряжение на клеммах. Солнечная панель обычно может работать при прямом коротком замыкании выходных проводов без каких-либо повреждений.
Преимущество шунтового регулятора заключается в том, что отрицательный вывод панели может быть подключен к заземлению вашей цепи и при этом позволяет использовать NPN-транзистор или N-канальный полевой МОП-транзистор для обеспечения короткого замыкания на панели. Очевидно, что есть последовательный диод от соединения солнечной панели (+) / транзистора к аккумулятору. Этот диод нужен в любом случае, чтобы солнечная панель не разряжала батарею при низком уровне освещенности.
Поскольку шунтирующий регулятор должен рассеивать всю нежелательную мощность в виде тепла, наиболее распространенной конфигурацией шунтирующего регулятора является контроллер типа «взрыв-взрыв». В этом случае шунт либо полностью выключен (обеспечивает максимально возможный зарядный ток) , либо полностью включен (солнечная панель закорочена, что приводит к отсутствию зарядного тока). Это приводит к минимальному нагреву коммутационного устройства. Так работают многие недорогие солнечные контроллеры заряда.
Другой вариант - последовательный регулятор. Теперь вам нужно сделать выбор: вы можете использовать биполярные транзисторы NPN или N-канальные МОП-транзисторы в качестве проходного элемента , НО вы должны контролировать отрицательный вывод солнечной панели. Другими словами, положительный вывод солнечной панели подключается непосредственно к (+) клемме аккумулятора (при необходимости через последовательный диод). Отрицательный вывод солнечной панели подключается к стоку N-канального МОП-транзистора, а вывод истока МОП-транзистора подключается к заземлению цепи.
Я упоминаю, что последовательный диод на выводе (+) солнечной панели может быть необязательным. Это потому, что это может не понадобиться, потому что вы можете отключить транзистор / МОП-транзистор, когда зарядка невозможна из-за недостаточного освещения на панели.
Если вы хотите использовать N-канальный полевой МОП-транзистор, управляемый микроконтроллером, моя основная часть для низковольтного переключения постоянного тока со средним током — это IRF3708. 30 В, 62 А непрерывно, 0,012 Ом Rds вкл. Управляйте затвором с помощью резистора 47 Ом, установленного как можно ближе к затвору.
Бен Фойгт