[mempfis_ 0]

Всем добрый день.

Необходимо сделать схему управления p-канальным полевым транзистором от логического уровня 3.3 вольта. Схема рассчитана на управление светодиодами с напряжением питания от 12 до 24х вольт (в идеале хорошо если будет работать от 6 вольт) и током потребления 2-3 ампера. Для управления яркостью планируется ШИМ (частота пока не известна, но вероятно не менее 100 Гц). Напряжение питания будет стабилизированное от импульсного источника питания необходимой мощности.

 

Я набросал схему драйвера. Есть одна особенность - цепь R5-R4-VT3-R3 исключить нельзя т.к. она физически будет располагаться на другой плате и не может быть изменена.

Поэтому вопрос по поводу критики схемы относится к компонентам R1-R2-VT2. Достаточно-ли такой цепочки? Или необходимо ещё чего добавить?

возможно существуют другие схемные решения.

 

HEXFET пока не выбран. Возможно IRF4905, но возможен выбор и другого транзистора с током 10-20 ампер.

 

 

Заранее спасибо за советы и рекомендации как по схеме, так и по выбору силового транзистора.

[Plain 226]

Во-первых, обычно светодиодам абсолютно всё равно, какой из их выводов коммутируют, а во-вторых, поскольку эти компоненты питаются током, который в этой схеме практически ничем не ограничен, жить им в общем случае пару секунд.

[mempfis_ 0]

Во-первых, обычно светодиодам абсолютно всё равно, какой из их выводов коммутируют, а во-вторых, поскольку эти компоненты питаются током, который в этой схеме практически ничем не ограничен, жить им в общем случае пару секунд.

 

Наверное надо было уточнить - нагрузка будет представлять из себя светодиодные сборки с напряжением питания от 12 до 24х вольт и током потребления 2-3 ампера на одну сборку. Там не будет какой-либо одиночный светодиод без токоограничевающего резистора. Это я условно нарисовал.

Вопрос в том - корректно ли построен каскад на n-p-n транзисторе, управляющим напряжением на затворе транзистора?

 

Я применял подобную схему для H-моста, но то было для себя и массово не используется. Мне нужно быть уверенным что подобная схема может быть применена в серийном устройстве.

[Herz 6]

Вопрос в том - корректно ли построен каскад на n-p-n транзисторе, управляющим напряжением на затворе транзистора?

Думаю, что нет. Наводящий вопрос: каково максимальное напряжение затвора у выбранного MOSFETа?

[Orthodox 0]

...Наводящий вопрос: каково максимальное напряжение затвора у выбранного MOSFETа?

А что,существуют хоть какие-то MOSFET с допустимым напряжением затвора более 20 V ? Без шуток - периодически возникает необходимость приведения схем к виду,исключающему появление более 20 V на затворе MOSFET. Более того,стараюсь чтобы больше 15 V не было...

 

Да и зачем - максимум 12 V (а то и 10 V) уже "хорошо включает" MOSFET :(

[Plain 226]

корректно ли построен каскад на n-p-n транзисторе, управляющим напряжением на затворе транзистора?

Сам каскад корректно, а управление им затвором — нет.

 

И Вы по неизвестной причине проигнорировали замечание относительно коммутации.

 

схема может быть применена в серийном устройстве

Если планируется ускоренное банкротство.

[Herz 6]

А что,существуют хоть какие-то MOSFET с допустимым напряжением затвора более 20 V ? Без шуток - периодически возникает необходимость приведения схем к виду,исключающему появление более 20 V на затворе MOSFET. Более того,стараюсь чтобы больше 15 V не было...

 

Да и зачем - максимум 12 V (а то и 10 V) уже "хорошо включает" MOSFET :(

Кажется, когда-то видел, но утверждать не стану. В любом случае, двенадцатью вольтами ограничить - вполне достаточно. Ели ещё и не "logic level"...

[mempfis_ 0]

Думаю, что нет. Наводящий вопрос: каково максимальное напряжение затвора у выбранного MOSFETа?

 

Намёк понятен. Vgs = +-20 вольт. Gate Threshlod Voltage у него -4 вольта. Выходит если я вместо R1 поставлю делитель скажем 1:1, то при открытом транзисторе получу на затворе -12 вольт при питании 24 вольта. При 12 вольтах соответственно -6 вольт. Думаете будет достаточно простого делителя? Или стоит соорудить что-либо на основе стабилитрона, чтобы при любом напряжении питания получать на затворе фиксированное напряжение?

 

[Herz 6]

Намёк понятен. Vgs = +-20 вольт. Gate Threshlod Voltage у него -4 вольта. Выходит если я вместо R1 поставлю делитель скажем 1:1, то при открытом транзисторе получу на затворе -12 вольт при питании 24 вольта. При 12 вольтах соответственно -6 вольт. Думаете будет достаточно простого делителя? Или стоит соорудить что-либо на основе стабилитрона, чтобы при любом напряжении питания получать на затворе фиксированное напряжение?

Раньше ответьте на вопрос: Вам действительно нужен р-канальный транзистор? Зачем?

[mempfis_ 0]

Раньше ответьте на вопрос: Вам действительно нужен р-канальный транзистор? Зачем?

 

Если не сложно подскажите на словах схему для управления n-канальным транзистором. Каскад на транзисторе VT3 питается от 3.3 вольта. Даже если я цепь коллектора напрямую присоединю к затвору полевого транзистора, то не получу на нём более 3,3 вольт. Если использовать IRFZ44, то этого будет мало. У него пороговое напряжение от 2х до 4х вольт. И вообще я сомневаюсь корректно ли подключать коллектор VT3 напрямую к затвору полевика. Поэтому я и нарисовал схему с дополнительным n-p-n транзистором и p-канальным полевиком.

 

 

Я старался нарисовать схему, пригодную для любого p-канального транзистора (ну и плюс у меня есть десяток бесхозных IRF4905 для тренировок). В то же время я знаю что существуют n-канальные транзисторы с пороговыми напряжениями ~1 вольта. Возможно стоит поискать такие n-канальные транзисторы и упростить схему. но тогда придётся коллектор VT3 подключать напрямую к затвору полевика, что, как я писал выше, меня смущает.

 

[Herz 6]

Не пойму, почему это Вас смущает. Вполне легко найти транзисторы с "логическим" управлением на нужный Вам коммутируемый ток. Тогда 3.3В хватит.

Если же использовать стандартные, типа того же IRFZ44, то смело подключайте его затвор к коллектору VT3, но поставьте параллельно стабилитрон вольт на 15. А коллекторный резистор - к питанию, разумеется. Каскад на VT3 вообще ни к чему.

Да и биполярным ключом в Вашем случае вполне можно обойтись, если немного пожертвовать КПД.

[mempfis_ 0]

Не пойму, почему это Вас смущает. Вполне легко найти транзисторы с "логическим" управлением на нужный Вам коммутируемый ток. Тогда 3.3В хватит.

 

Вся цепь связанная с VT3 физически расположена на другой плате и имеет напряжение питания 3,3 вольта. Исключить из схемы эту цепь я также не могу. Поэтому напрямую IRFZ44 подключить не могу. Поэтому у меня 2 варианта - 1й это p-канальный транзистор, 2й - n-канальный но с логическим уровнем управления.

Я взялся за первый вариант из-за наличия у меня p-канальных обычных мосфетов. Но уже подумываю о переходе на n-канальный с логическим уровнем управления.

Думаю если резистор в цепи коллектора заменить на 390 ом и подключить его к затвору, а сам затвор подтянуть к земле с пом. резистора 720 Ом, то я смогу получить на затворе ~2 вольт управляющего напряжения.

Вобщем пошёл искать n-канальные полевики с логическим уровнем управления. Вопрос в том есть ли в природе мосфеты, схожие по параметрам IRFZ44 но с логическим уровнем управления.

 

[Herz 6]

Вобщем пошёл искать n-канальные полевики с логическим уровнем управления. Вопрос в том есть ли в природе мосфеты, схожие по параметрам IRFZ44 но с логическим уровнем управления.

Полно, но есть и третий вариант. Каскад на VT2, управляющий обычным n-канальным полевиком вроде IRFZ44. Со стабилитроном, как я Вам объяснил.

[Plain 226]

Управление любым PMOS — с коллектора VT3 резистор на токовое зеркало (сборка BC847S, BC847BS, BC847DS и т.п., или пара отдельных NPN), далее отражённый ток на затвор. Параллельно затвору стабилитрон и резистор.

 

Управление любым NMOS — то же самое, за исключением первый ток отразить вторым зеркалом (сборка BC857S, BC857BS, BC857DS и т.п., или пара отдельных PNP) и на затвор. Параллельно затвору стабилитрон и резистор.

[mempfis_ 0]

Полно, но есть и третий вариант. Каскад на VT2, управляющий обычным n-канальным полевиком вроде IRFZ44. Со стабилитроном, как я Вам объяснил.

 

Если я всё правильно понял, то Вы предлагаете оставить VT2, R1, R2. Но при этом заменить полевик на n-канальный и добавить стабилитрон между затвором и землёй?

Получается для закрытия полевика нужно отпереть транзистор VT2. Выходит при отсутствии управляющего сигнала транзистор VT2 закрыт и ток течёт через R1, R2, стабилитрон. При этом мы получаем открытый полевик и потребление тока нагрузкой. Как по мне это не совсем удачный вариант схемотехнического решения. При отсутствии управляющего сигнала нагрузка не должна потреблять ток ни при каких условиях. Поэтому я изначально рисовал схему с p-канальным транзистором.

А вот если R3 заменить на 2 резистора и применить n-канальный полевик с логическим уровнем на затворе, то при отсутствии управляющего сигнала полевик будет закрыт за счёт подтяжки к нулю с помощью нижнего резистора делителя.

Или я в чёмто не прав?

 

 

Управление любым PMOS

 

Управление любым NMOS

 

Спасибо. Я посмотрю также и на такие варианты управления полевиками.