busca contínua para entender os MOSFETs de canal p

8

(Isenção de responsabilidade caso isso não seja dolorosamente óbvio - eu sou muito n00b, especialmente quando se trata de entender transistores).

Eu pensei que tinha tudo planejado - um MOSFET de canal p é (ou pode ser usado como) um switch do lado alto para uma fonte de tensão diferente da que meu MCU está executando. Para testar minha compreensão, reuni o seguinte em uma placa de ensaio:

esquemático

simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab

O código no U1 (um arduino de 5V) permite que eu dirija a linha alta ou baixa ou coloque-a em um estado de z alto para simular todos os três cenários. Eu esperava que dirigir a linha baixa acendesse o LED em 9V e dirigi-lo alto desligaria o LED (0V no dreno mosfet). O que realmente aconteceu foi - nenhuma luz e o dreno com uma tensão de 6V (5,9V). Estou bastante confuso - o que está acontecendo aqui?

Aqui está o mosfet que estou usando: https://www.sparkfun.com/datasheets/Components/General/FQP27P06.pdf

Ele deve ser controlado até mesmo por um nível lógico de 3,3V, portanto, 5V deve estar bem.

mosfet kolosy
fonte

Respostas:

11

Há um erro no circuito OP. Como não será possível desligar o LED, o LED ficará aceso o tempo todo. Para desligar o MOSFET do canal P, você precisa puxar o Gate para a fonte. A fonte está sempre em + 9V no seu circuito, mas o pull-up R1 vai apenas para + 5V (VCC).

Um switch MOSFET do canal P do lado alto geralmente se parece com isso.

insira a descrição da imagem aqui

Q2 pode ser um pequeno MOSFET de canal N ou um transistor NPN pequeno.

insira a descrição da imagem aqui

Por outro lado, existe uma razão para usar um comutador de canal P do lado alto (em oposição a um comutador de canal N do lado baixo)? Você está fazendo essa configuração apenas para entender melhor os MOSFETs de canal P?

Nick Alexeev
fonte
1
sim, isso é apenas para a compreensão
kolosy
1
por curiosidade - por que o pull-down no canal n de 100k e o pull-channel no p-canal de 10k?
kolosy
@kolosy O tamanho do pull-up R1 determina com que rapidez Q1 será desligado. A capacitância de porta de Q1 está descarregando através de R1. O pull-up e pull-down podem ser de 10k (especialmente se você não estiver filmando para uma operação com pouca energia).
Nick Alexeev
Vale ressaltar que alguns microcontroladores têm pinos que podem ser configurados como dreno aberto e podem aceitar uma voltagem fora do VDD, para que o circuito do driver seja "enrolado" no dispositivo.
Kaz
1
Acabei de abordar a versão inferior, usando um 2N3904 NPN, um mosfet IRF9540 PNP, acionando um LED de 50W. Controlado por um oscilador schmitt NAND. Funciona bem!
johny why
7

Há algumas coisas para mudar em seu circuito:

  1. Você deseja puxar a porta MOSFET para 9V, não para VCC.

  2. Depois de fazer isso, você não poderá usar o pino LED_EN diretamente, porque provavelmente não será tolerante a 9V.

  3. Para corrigir isso, você pode usar um MOSFET de canal N para abrir o portão do P-FET.

  4. Você precisará de um resistor limitador de corrente no LED.

Aqui está um diagrama que fiz para outra resposta :

PMOS

Isso está acionando um motor, mas o mesmo circuito funciona para acionar um LED (com um resistor adicional). Eu acho que a resposta vinculada também fornecerá algumas informações boas, se eu disser! :)

Boa sorte.

bitsmack
fonte
legal - seu outro post foi definitivamente muito útil.
kolosy
@kolosy Fico feliz em ajudar :)
bitsmack
mais um acompanhamento? o circuito real pelo qual eu estava fazendo isso na preparação é um mosfet hbridge, com dois pe e dois nets de canal. a tensão da bateria é de 6V e o MCU ainda é de 5V. Se os pull-ups lá estão puxando corretamente para 6V, não para vcc, ainda preciso do canal n, ou há uma diferença de 1V que a ino pode suportar?
kolosy
1
@ kolosy Realmente depende do microcontrolador. Geralmente, você não deseja os pinos de E / S acima do VCC (ou abaixo do solo). Você pode se safar disso. Consulte a folha de dados em Classificações máximas absolutas. Eles fornecem os limites que impedirão o chip de danificar, mas não é garantido que funcione fora dos valores recomendados. Muitas vezes vai :) Uma ponte H tem alguns meandros. Por exemplo, os tempos de ativação e desativação do FETS devem ser levados em consideração. Se você ativar um ao mesmo tempo que você desliga outro, poderá obter o caso em que um começa a ser conduzido antes ...
bitsmack
... o outro para. Este curto-circuito pode ser um problema! Alguns microcontroladores (PICs, por exemplo) possuem uma configuração de banda morta programável e tratam desses problemas de tempo para você. Boa sorte!
bitsmack
2

Seu circuito como está não funcionará. Ele deve estar sempre no estado ligado porque você sempre tem um Vsg> Vthreshold. O que você precisa é do resistor de 10k conectado à linha de 9V, mas isso só funcionará se o seu bloco lógico de 5V puder bloquear até 9V no modo Z alto. Basicamente, o PMOS será desligado quando o lado alto estiver na mesma voltagem que o portão. O pmos liga quando a tensão do portão cai ~ 0,7V (Vthreshold) abaixo da tensão da fonte.

Para ligá-lo, você desejará aumentar o Z e, para desligar, reduzirá a tensão do portão para 0.

horta
fonte