帮助使用MOSFET打开/关闭IC


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我正在尝试使用以下MOSFET(N通道)来打开和关闭IC。 http://www.diodes.com/datasheets/ZXMS6004FF.pdf

在测试电路中,我将5VDC连接到MOSFET的漏极,然后将源极连接到IC的V +电源引脚。IC的Gnd引脚保持接地。由于某种原因,当我向MOSFET的栅极施加正电压时,它会导通,但我在IC的电源引脚上仅测得约2.5VDC,这对于IC来说还不够。有什么想法我在这里做错了吗?

Answers:


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正如Oli所说-您需要使门比源更可靠,以使设备开启。(该电平随电流而变化-对于该IC 2伏通常就足够了-参见数据表)。这是一个非常好的部分,只是不适合您的使用方式。

如果电路允许,则可以将此器件用作“低压侧驱动器”,这是数据手册所述的用途。

将电源接地。
将漏极连接至负载-ve。
将负载正极连接到V +。
将门驱动为高电平以导通。

该电路的优势是允许负载在最高36伏的电压下运行,同时使用3伏电源供电的设备激活负载。
缺点是负载在关闭时处于V +电源电位(而不是接地电位)。

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上面以灯泡作为负载显示,但这可以随您使用。仅当负载具有电感性组件时才需要二极管(以在FET关断时为“反激”无功电能提供路径)。

正如奥利(Oli)还指出的那样-如果您可以将栅极驱动至高于V +几伏特,那么您的电路将起作用。

正如Oli还指出的那样,P沟道FET将为您工作(源极至V +,漏极至负载,接地负载),栅极高电平(= V +)关闭,低电平(=接地)开启。如果不使用额外的驱动器级(通常是一个额外的晶体管),则最大V +是驱动器的电源电压。

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总的来说,这可能是最佳选择:

使用一个额外的晶体管可让您使用低压控制信号来驱动负载,使负载最高可达FET额定Vmax。

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这种非常好的设备可能会很好地满足您的需求-取决于电流和电压的要求。最大3.6V最大Vin :-( ..这是一款智能高端驱动器,在Digikey 有低端逻辑电平控制 $ 1.22 / 1。

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该IC的8引脚DIP版本ST TDE1898,也是逻辑电平驱动的高端驱动器,在Digikey的售价为$ 3.10 / 1,但允许18-35V的电源。还有其他一些电源电压范围很奇怪的东西-但是如上所述的P沟道FET和单个晶体管可能会满足您的需求。


电平转换:

您也许可以用3.3V的MCU切换5V高端P沟道MOSFET,但设计要么微不足道,要么有些棘手。如果将驱动信号摆幅设置为0 / 3.3V,并具有5​​V的高端电源,则FET的+ 5V电压为5V / 1.7V。Vth> = 2V的MOSFET可以正常工作。更好的Vth> 2.5V或> 3V。随着Vth的升高,导通裕量减小。需要考虑数据手册的最大值和最小值。可行但棘手。

在上面的2晶体管电路中,使用“逻辑晶体管”(内部R1)消除一个电阻。那么多余的就是一个,例如0402 :-)电阻和一个例如SOT23晶体管pkg。//在MCU的输出中使用齐纳二极管可以将Vmax降至安全水平,并允许驱动高端5V P FET。“米老鼠” :-)。


从MCU的输出到高电平使用电阻分压器可减小从高端栅极到V +的最小电压,但也会减小最大驱动器。这可能是可以接受的。


作为示例:8k2 V +至P通道门
10k P通道门至mcu引脚。
33k MCU引脚接地。

当OC达到33 /(33 + 10 + 8.3)x 5 = 3.2V时,mcu引脚被拉高。
当mcu为3.2V时,栅极为3.2 + 1.8 x(10 /(10 + 8.2))= 4.2V。
当MCU引脚处于接地状态时,栅极的
电压为(10)/(10 + 8.2)x 5 = 2.75V,因此相对于V +的栅极摆幅为0.8V至2.25V。
对于某些FETS,这是可以的,但是最大和最小门的值必须是可以的。
弄错很棘手。

2晶体管电路是更优选的。
如果可以接受,低侧N通道驱动器仍然更好。

所涉及的两个IC都在一个IC中完成了全部任务,而没有额外的组件。在这两种情况下,使用的电压都是有限的(一种情况下<= 3.6BV,另一种情况下为18-35V),但是肯定有一些IC可以处理更大范围的电压。www.digikey.com和www.findchips.com都是不错的选择。


罗素,我现在正在考虑使用ZVP2120ASTZ P沟道MOSFET。该门由运行在3.3V电压下的我的MCU提供。我需要MOSFET来打开和关闭5VDC。您是在说不增加一个晶体管就无法做到这一点吗?数据表中说,栅极-源极阈值电压为-1.5至-3.5V。我真的需要避免在该电路中添加组件。如果可以的话,我可以将MCU的端口引脚配置为使用集电极开路输出。
PICyourBrain 2011年

尽管使用集电极开路输出无济于事,因为我刚刚检查了该引脚上的输出端口不耐5V电压。
PICyourBrain 2011年

嗯,也许我可以找到一个小的SSR而不是MOSFET
PICyourBrain 2011年

您也许可以用3.3V的MCU切换5V高端P沟道MOSFET,但设计要么微不足道,要么有些棘手。
罗素·麦克马洪

例如,ADP194实际上是一个SSR。您需要什么电压和电流。我的低侧驾驶建议不合适吗?(1个MOSFET,没有其他零件)。
罗素·麦克马洪

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这将无法工作,因为当电源引脚上升时,使MOSFET导通的从栅极到源极的电压下降(因为栅极电压保持恒定,但源极电压上升),因此它将开始再次关闭MOSFET并关闭。取决于Vth / Ron,IC吸收多少电流以及栅极处于什么电压,其稳定在Vdd与GND之间的某个位置。如果您可以将门设置为高于Vdd的Vth(例如Vdd + 2V),则它将起作用(例如上拉至更高的电源)。
更好的方法是使用P沟道MOSFET,其源极至Vdd,漏极至IC电源引脚。要开启,请将门拉到地面。


该组件的数据表表明,它的常见应用是将电源切换到微控制器。那通常是通过切断GND来完成的吗?
PICyourBrain 2011年

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它说“ 微控制器驱动的通用开关”,这有点不同。
奥利·格拉泽

确实如此。应该已经看过,更仔细地
PICyourBrain

UM232R数据表就是一个很好的例子。它显示了如何将P沟道MOSFET连接到USB电源以驱动MCU,并使用USB待机状态来驱动栅极。ftdichip.com/support/Documents/DataSheets/Modules/DS_UM232R.pdf
Erik
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