MOSFET jako przełącznik?

Czy na pokazanym zdjęciu „Wyjście” może być sterowane jako 0 V lub 12 V w oparciu o „Sterowanie”?

Czy drenaż i źródło w sposobie połączenia będą stanowić problem?

Pokazany tranzystor to tranzystor MOSFET działający jako „przełącznik strony wysokiej”. Częściej używany jest przełącznik niskich częstotliwości MOSFET, ale to, co masz, będzie działać tak długo, jak dodasz coś do drenażu, na przykład na zdjęciu przełącznika MOSFET z kanału P z http: //www.electronics- tutorials.ws/transistor/tran_7.html :

Gdy sterowanie przechodzi w stan „HI”, przełącznik MOSFET jest w pozycji „OFF”. Kiedy sterowanie przechodzi w tryb „LO”, MOSFET działa jak przełącznik, zasadniczo powodując zwarcie odpływu i źródła. Chociaż nie jest to do końca prawdą, jest to przybliżone przybliżenie, o ile tranzystor jest całkowicie nasycony. Schemat, który pokazałeś, może być użyty do przełączenia 12V na coś, ale nie połączy wyjścia z 0V, chyba że użyjesz rezystora obniżającego, jak pokazano na powyższym obrazie.

Odwrotny scenariusz sterowania działa dla N-kanałowego MOSFETU: sterowanie LO wyłącza przełącznik, sterowanie HI włącza przełącznik. Jednak N-kanał jest bardziej odpowiedni do tego, aby być „przełącznikiem po stronie LO” łączącym wyjście z masą zamiast VDD, jak na tym obrazie przełącznika MOSFET z kanałem N:

WAŻNA UWAGA: Czerwona linia od wejścia do uziemienia jest po prostu przedstawieniem zwarcia wejścia do uziemienia w celu uzyskania wejścia 0 V. Nie byłoby to uwzględnione w żadnej fizycznej konstrukcji obwodu, ponieważ spowodowałoby to zwarcie sygnału wejściowego do ziemi, co jest złym pomysłem.

Rzeczywisty poziom napięcia, który określa, czy FET jest włączony czy wyłączony, jest znany jako napięcie progowe bramki. Tak zwane „bramki poziomu logicznego” działają przy niższych napięciach powszechnych w obwodach cyfrowych, takich jak 1,8 V, 3,3 V lub 5 V. Chociaż przekroczenie tego progu nie całkowicie włącza lub wyłącza przełącznik, pozwala jedynie FET rozpocząć lub zatrzymać przewodzenie. FET powinien być całkowicie nasycony wartościami podanymi w arkuszu danych, aby w pełni włączyć lub wyłączyć.

Powinienem również dodać, że dość powszechną praktyką jest umieszczanie rezystora podciągającego (około 10k) przy bramce M-kanałowego P-Channel, aby utrzymać WYŁĄCZONY w nieznanych stanach. Podobnie, rezystor obniżający jest używany przy bramce M-kanałowego MOSFET, aby utrzymać WYŁĄCZONY w nieznanych stanach.

Używasz tranzystora MOSFET jako przełącznika bocznego. W porządku. Kierunek, w którym jest podłączony, jest w porządku.

Tak długo, jak „Kontrola” wynosi 12 V lub więcej, przełącznik będzie „wyłączony”. Jeśli spadnie poniżej około 10 V, MOSFET zacznie przewodzić (dokładnie to, ile trzeba zrzucić, zależy od progu Vgs urządzenia).

Zazwyczaj, aby użyć sterowania na poziomie logicznym (0–5 V lub 0–3,3 V), należy użyć rezystora podciągającego od bramki do źródła (powiedzmy, 1 kOhm lub więcej) i MOSFET z małym sygnałem N-kanałowym między brama i ziemia. Gdy sygnał trafi do bramki mniejszego N-kanałowego MOSFET, otworzy się i pociągnie bramę kanału P do ziemi, a zatem kanał P zacznie przewodzić w kierunku zablokowanym. (Zawsze prowadzi w przeciwnym kierunku, więc nie przełączaj zacisków!)

Gdy brama kanału N o małym sygnale ponownie trafi na ziemię, przestanie przewodzić; napięcie wejściowe pociągnie bramkę MOSFET w kanale P, a kanał P przestanie przewodzić.

Ktoś poprosił o schemat obwodu do sterowania tym MOSFETem z kanałem P z wejściami na poziomie logicznym, więc edytowałem, aby dodać to:

^{symulacja tego obwodu - Schemat utworzony przy użyciu CircuitLab}

Nie mogłem wymyślić, jak zmienić nazwy komponentów - zwykle potrzebujesz tranzystora sygnału, takiego jak BS170, dla dolnego przełącznika N-kanałowego. Można również dostroić rezystory pod kątem preferowanego kompromisu zużycia prądu w porównaniu z szybkim przełączaniem (wartości prądu są dość agresywne w przypadku szybkiego przełączania; 10 kOhm często będzie działać dobrze) Zdolność wyjścia do wysterowania do 0 V zależy od obciążenia . Jeśli obciążenie samo w sobie obniży moc wyjściową do 0 V, wówczas tak, będzie w stanie przełączyć moc wyjściową między 0 V a 12 V. Jeśli obciążenie jest czysto pojemnościowe, potrzebny będzie rezystor obniżający między wyjściem a masą, jak pokazuje Kurt.

MOSFET z kanałem N, jak sugeruje Kurt, działa tylko wtedy, gdy jest albo w dolnej części, albo jeśli używasz obwodu ładowania / pompy ładującej, aby podnieść napięcie do bramki powyżej napięcia źródła 12V. Kanał N jako „przełącznik wysokiej strony” jest używany tylko wtedy, gdy wykonujesz dużą część swojego obwodu (więc liczy się koszt kanału P) lub obwód jest bardzo wrażliwy na straty (więc liczy się niższy Rdson kanałów N.)

Czy na pokazanym zdjęciu „Wyjście” może być sterowane jako 0 V lub 12 V w oparciu o „Sterowanie”?

Tak, spowoduje to wytworzenie 12 V, gdy linia sterująca jest „niska”, a jeśli miałbyś rezystor do 0 V z odpływu, wyjście wyniósłoby 0 V, gdy linia sterująca jest wysoka (12 V).

Linia kontrolna musi mieć co najmniej 12 V, aby wyłączyć FET (pozwalając w ten sposób opornikowi na uziemienie, wyciągnąć moc wyjściową do 0 V), a gdzieś pomiędzy 11 V a 6 V (typowe wartości i zależne od FET), aby włączyć FET .

Czy drenaż i źródło w sposobie połączenia będą stanowić problem?

Nie, to nie będzie problem