选择并偏置由微控制器控制的MOSFET,电流重要吗?


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我需要为这里介绍的电路选择MOSFET时需要一些帮助,我本来是使用BJT设计的,但在这种情况下FET更具意义。

FET将由PIC24控制,该PIC24向FET发送逻辑高或逻辑低。我知道FET是电压控制的设备,但我想知道是否还需要最小电流来接通FET?

如果是这样,是否需要对FET施加偏置以使PIC24能够提供足够的电流来开启FET?

我对偏置FET也不是很熟悉,所以我也对内部经过预偏置的FET感到好奇,但是在Google上很难找到它们。您还能推荐其他资源吗?

Answers:


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FET的栅极具有几乎无限大的电阻,但具有一些寄生电容。这意味着打开或关闭时消耗的直流电流为0,但是在状态之间切换需要一定的电流。更大,电流更高的FET往往具有更高的寄生电容,因此需要更多的功率来导通或关断。

切换所需的电流通常非常低,并且除非您进行高速切换(数百千赫兹或更高)或FET非常大,否则您将能够直接从微控制器驱动它。

为此目的选择FET时要考虑的重要问题不是偏置,而是栅极阈值电压。确保所选FET的阈值电压足够低,您的微控制器可以将其完全打开。不要依赖数据表中的数字,因为电流很低时经常引用该数字。相反,请检查栅极电压与源极/漏极电流的关系图,并确保在您的微控制器逻辑高电压下,FET能够传导所需量的电流。


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无论您使用双极性晶体管还是MOSFET,您所指的电路都无法很好地工作。那是因为您正在尝试使用NPN或N通道设备进行高端控制。

因为使用的是太阳能电池板,所以有两种选择:并联稳压器或串联稳压器。

分流调节器利用了太阳能电池板的一种特性:它们的功能有点像电流源。也就是说:对于给定的日照量(击中面板的阳光量),电流随着端子电压的变化大致保持相同。太阳能电池板通常可以在其输出引线直接短路的情况下运行而不会造成任何损坏。

并联稳压器的优势在于,面板的负极引线可以连接到电路接地,并且仍然允许使用NPN晶体管或N沟道MOSFET来提供整个面板的短路。显然,从太阳能电池板(+)/晶体管的结点到电池之间有一个串联二极管。无论如何,都需要这个二极管,以便在光线不足时,太阳能电池板不会使电池放电。

因为并联稳压器必须将所有多余的功率散发为热量,所以最常见的并联稳压器配置是“ bang-bang”控制器。这是分流器完全关闭(允许最大可能的充电电流)完全打开(太阳能电池板短路,导致没有充电电流)的地方。这导致开关装置中的热量最小。许多廉价的太阳能充电控制器都以这种方式工作。

另一个选择是串联稳压器。现在,您必须做出选择:您可以使用NPN双极晶体管或N沟道MOSFET作为通过元件,必须控制太阳能电池板的负极引线。换句话说,太阳能电池板的正极引线直接连接到电池(+)端子(必要时通过串联二极管)。太阳能电池板的负极连接到N沟道MOSFET的漏极,MOSFET的源极端子接地。

我提到太阳能电池板(+)引线上的串联二极管可能是可选的。那是因为可能不需要,因为面板上光线不足时,您可以在无法充电时关闭晶体管/ MOSFET。

如果确实要使用由微控制器控制的N沟道MOSFET,那么IRF3708是我用于低压,中电流DC开关的“入门”部分。30V,62A连续,0.012 Ohm Rds开启。用一个安装在尽可能靠近栅极的47欧姆电阻驱动栅极。


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我认为最好将此答案发布在与该电路有关的链接问题上,而不是与该FET栅极电流有关的问题上。
Ben Voigt
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