用MOSFET驱动伺服


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我正在尝试构建包含伺服器的小型电池供电设备。我希望能够关闭伺服器以节省电池寿命。之前我已经读过MOSFET可用于执行此操作,但是我很难找到足够详细的示例电路(缺少电阻值而无法计算),老实说我不太确定我使用哪种电路正在寻找(我以前从未使用过任何FET)。有人可以给我一些正确的方向吗?

可能相关的信息:

  • 在mega88 @ 3.3V上运行的代码
  • 4.8-6V伺服器直接连接到6V电池组中(我想对此进行更改)

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提供示例电路,即使它没有值,也可能会有所帮助。
Brian Carlton 2010年

如果要获得包括零件选择在内的实用指导,请查看一些已发布的R / C系统速度控制项目-最好是最近的项目。可以驱动驱动马达的FET伺服器应该没有什么问题。要考虑的一件事是,您是否可以摆脱使用N通道设备切换低端的问题,因为从根本上说,它们比P通道设备好。但是,如今无处不在的电动机控制器都使用这两种控制器,因此您可以选择一个P通道设备并从那里驱动电路进行高端开关。
克里斯·斯特拉顿

Answers:


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您没有提到需要多少电流。这是一个快速指南-

对于大多数开关应用而言,重要的参数是额定电压(BVdss),最大漏极电流(Id(on))和栅极导通电压。

对于6V电池,您需要至少6V的击穿电压。如果开关产生瞬态电压,则将其提高一些。由于大多数FET的电压为20V或更高,因此这不成问题。选择20V或30V FET。

选择高于伺服器要求的最大漏极电流。最大漏极电流通常受系统而不是设备的热性能限制。您需要多少电流?您可以使用多大的设备?你有散热器的空间吗?

要将FET用作3.3V系统中的开关,您需要一个逻辑电平设备。这样可以确保设备在3.3V电压下完全开启(最低导通电阻)。

对于电路,我通常会在栅极上放置一个下拉电阻,以使栅极永不浮空。对于某些应用,我会在栅极两端放置一个齐纳二极管,以提供瞬态保护。


具有栅极电阻以限制流向栅极的电流也是一个很好的设计。

通常不行。将电流限制到栅极会减慢输入电容(Ciss)的充电。由于FET现在需要更长的开关时间,因此增加了开关损耗。您必须切换的电压越高,损耗就越严重。同样,您的开关频率越高,损失就越严重,因为每单位时间切换的次数更多。
jluciani 2010年

该应用程序似乎并没有高速需求,只有开/关功能可以节省电池。我建议使用串联电阻,尤其是在由处理器直接驱动的情况下。此外,一旦蚀刻了电路板,如果存在速度问题,则放置一个低阻值的电阻要比电流尖峰引起其他问题(模拟电路的干扰,意外复位等)时尝试添加一个低值电阻容易得多。
apalopohapa

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@ Henrik,@ jluciani:栅极电阻本身并不用于限制流向栅极的电流(您不希望这样做)。这还有其他几个原因:控制开启/关闭时间(与二极管并联的电阻允许更快关闭),防止由于器件增益和器件引线电感引起的超高频振荡,以及隔离故障传播到驱动电路它(特别是如果直接来自微控制器引脚)。
杰森·S

通常,一个50-200欧姆的电阻就足够了,您不希望电阻大得多。
杰森·S

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您可能不需要MOSFET。当您不在信号线上发送任何脉冲时,您应该测量一下您的伺服系统消耗了多少电流。我认为设计良好的伺服器将进入深度睡眠模式,并且仅使用数百微安,但我从未尝试过。

如果确实需要MOSFET,我建议在伺服器的电源线上(中间线)使用P沟道MOSFET。您可以通过10-100kOhm的上拉电阻将MOSFET的栅极连接到电源,以确保默认情况下它处于关闭状态。然后,当您想为伺服器供电时,使用微控制器IO线将栅极拉低,然后在您想切断伺服电源时使IO线成为高阻抗输入。

您的电路图应类似于reemrevnivek的该图的右侧(仅查看​​Q2) reemrevnivek的MOSFET使用方法图

在这种情况下,右侧的“负载”就是您的伺服系统。

您需要查看MOSFET数据表,以确保泄漏电流不会太差。


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任何支持我的答案的人都应该支持reemrevnivek制作此图! electronics.stackexchange.com/questions/3599/...
DavidEGrayson

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伺服可能是电感性的,因此您应该添加二极管来保护MOSFET
Jason


感谢您的支持,但是该图是LTSpice中两分钟的工作。顺便说一下,这将是一个很好的工具,可以帮助模拟此问题。同样,该链接指向我对有关使用MOSFET基本知识的问题的答案,这可能是相关的。Jason是对的,这是一个通用图,并且没有考虑像伺服这样的高感性负载。
凯文·维米尔
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