电磁驱动电路

我正在尝试驱动12v（14W）螺线管，并且在确定驱动电路的组件时遇到问题。

螺线管消耗约1.166A电流，MCU工作在3.3V电压下。

我看过很多驱动电路，它们看起来都像这样：

^{模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

我的问题：

1. 设计该电路时，我应该寻找哪些数据手册参数？
2. IRF530PBF-ND是否适合驱动该螺线管？

另外，如何计算R1的值？

我不想盲目地复制可能有效或无效的电路，我想了解它。

提前非常感谢您！

螺线管需要一定量的电流才能产生其磁场。如果螺线管是理想的电感器，则直流电流将超出所有能力，并且很可能会损坏其他电路组件。但是，螺线管固有地具有大量的直流电阻，用于限制电流大小。

只要在GND（靠近MOSFET的源极）和12 V连接螺线管之间放置一个旁路电容器（吸收因改变电流幅度而产生的高频电流脉冲），就不必担心过冲。您选择的MOSFET的击穿电压为100 V，这肯定是一个过大的选择。

MOSFET还具有非零的导通状态电阻Rdson（160 mOhm），它将略微减小流经螺线管的电流。Rds的另一个含义是mosfet功耗-在这种情况下可以忽略不计（如果通道完全开放，则为160 mOhms）。

1）由于这是半​​静态应用程序（数十kHz时无开关），因此您只需要查看以下参数：

• 栅极电压阈值（应低于栅极电源电压）
• 通态电阻Rds（计算电压降和损耗）
• 允许电流（与Rds密切相关）

2）我在电路中看到的一个问题是栅极电压将为3.3 V，但MOSFET的栅极电压被指定为2至4V。实际上，这是很好的，因为即使您遇到了“坏”部分，MOSFET也会仍然部分关闭，并允许电流流过其通道。栅极电压低的一个暗示是，该开关将以线性模式工作，其导通状态电阻远高于保证值。

编辑 栅极阈值电压是MOSFET开始传导电流的最小电压。但是，通道电流很可能不足以打开螺线管。请参见数据表中的图1，该图将栅极电压与漏极电流和漏极-源极电压相关联。

您可以轻松使用这部分:: FDN327N。栅极电压规定为1.8 V，允许的平均漏极电流为2安培。

R1的值取决于：

• 允许的源峰值电流-一些PWM栅极驱动器可以很好地支持30 A的峰值，该峰值（带有10欧姆的栅极电阻-R1）可为栅极快速充电，从而最大限度地减少了线性模式下花费的时间。
• 所需的dv / dt，这会严重影响辐射和传导发射
• 栅极阈值电压

我假设您是通过MCU引脚驱动栅极的-请查看数据表中允许的引脚电流。但是，该电流是平均电流，因此您可以峰值驱动更多电流。我猜想50 mA很好-> 3.3V / 50 mA〜= 70 Ohms对于这个应用来说是一个很好的值。

我要查找的常用数据表参数为：-

1）漏源电压限制，以确保您的FET可以切换电源

2）切换负载所需电流的能力

3）接通电阻以确保激活负载时FET不会过热

4）激活栅极以充分接通FET所需的电压

5）如果需要高负载接通和关断负载，则需要查看其他参数，但是由于您的电路用于驱动螺线管，因此这并不是大问题。

所示的FET非常适合，前提是栅极是由可以维持足够低的导通电阻的电压驱动的；如果栅极是由5V逻辑驱动的，那么应该可以。如果它是由3.3V逻辑驱动的，那么可能就不行了。

在这种类型的电路BUT中驱动FET时，通常不需要R1，如果驱动源很灵敏，则最好插入R1。这是由于漏极和栅极之间的寄生耦合引起的。我没有检查过您使用的FET，但我可以想象它会在100pF区域内，并且可以想象，这可能会在开关时将电流脉冲带回到电路中。几乎所有激活FET的电路都可以使用0欧姆至10k，但要检查驱动器因开关电流而可能处理哪种电流。