conducción de puerta mosfet con un npn bjt

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Hoy vi un producto dimmer led. el circuito de conducción era como en el esquema. era barato pero el circuito me parece ineficiente. cuando el bjt no conduce, R1 tira de la puerta hacia arriba y el mosfet comienza a conducir, eso está bien. pero cuando el bjt conduce (señal alta en gpio) bjt corta la puerta a gnd. eso es en realidad circuito de uso común. pero una gran cantidad de corriente (12 V/150 = 80 mA) fluye a través de la tierra en R1. ¿Está bien para un producto comercial?

La frecuencia pwm se ve como 500 Hz en el osciloscopio. obviamente, cuando aumentan el R1, el tiempo de subida del mosfet se vuelve muy alto y las pérdidas de conmutación aumentan drásticamente. afirman que este producto puede manejar hasta 20 amperios (por supuesto, hay un disipador de calor en mosfet).

Entonces, la pregunta es, ¿existe alguna solución eficiente para conducir una puerta sin controlador de puerta? ¿Es la forma correcta de conducir un mosfet?

No tengo el documento de productos, pero aquí están bjt y mosfet .

R2 es 1k ohm, ese es mi error.
¿De dónde viene este valor de 150 ohmios? Usted dice que R1 es 1k, esto debería tener 12 mA de consumo de corriente cuando el bjt está saturado.
Los mods editaron el circuito. originalmente R1 150 ohm R2 1k ohm perdón por los errores.
@Shadetheartist Sí, edité el diagrama incorrectamente. Debería estar bien ahora.
En este circuito, con M1 encendido, parece que no habría nada que limitara la corriente en el LED a un valor seguro excepto el límite de corriente de la fuente de alimentación o el Rds de M1. Tal vez en el circuito real haya algo más. Pero esto respalda aún más la idea de que este circuito no es óptimo (o se optimizó para reducir el costo por encima de todo).
en el circuito actual, m1 está abierto. Puedes conectarle una tira de led. han incorporado una resistencia limitadora de corriente en ellos.

Respuestas (2)

Por un centavo o dos más, puede manejar el MOSFET con un circuito push-pull.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

En este circuito, Q1 y R1 cambian de nivel (e invierten) la entrada para controlar Q2 y Q3, que están conectados como seguidores emisores complementarios. La corriente máxima de encendido está limitada por Q3 hFE y R1, por lo que si R1 es (digamos) 4.7K, la corriente es de cientos de mA.

Sin embargo, en cuanto al circuito que tiene, si tiene una corriente de carga relativamente alta, los 150 ohmios pueden considerarse justificables. Sin embargo, si el MOSFET pasa la mayor parte de su tiempo "apagado", tal vez esté desperdiciando una potencia significativa. Tenga en cuenta que el ingeniero que lo diseñó probablemente estaba más interesado en mantener su trabajo que en mejorar un poco el circuito; el costo de esas piezas podría pagar su salario.

Los transistores están llamados a hacer dos cosas: impulsar la carga de puerta relativamente grande del MOSFET y quizás cambiar el nivel de la entrada si es menor que Vdd. Si la salida del atenuador proviniera directamente de un chip como el LM555 funcionando a 12 V, entonces no habría necesidad de ningún circuito de control.

bastante claro. ¡gracias!

Quien haya diseñado ese circuito cometió algunos errores de novato al ignorar la resistencia en serie y la disipación de potencia de R1. — Supongamos que el LED es una tira con resistencias limitadoras de corriente adecuadas para 12V.

La capacitancia de entrada de M1 Ciss = 1470 pF y R1 = 130 ohmios da como resultado una corriente que consume mucha energía y una constante de tiempo rápida innecesaria = RC = 1.9us.

Teniendo en cuenta que Tau es el 60 % de Vcc y el rango de Vgs de Ic = "apagado a encendido" es solo alrededor del 15 % aquí, lo que reduce aún más el tiempo de transición.

Hay una regla general para conectar en cascada los búferes de corriente por ganancia de corriente o impedancia typ = 1000 para FET y 50 para BJT.

Recomendación

Estos se venden comúnmente 5pc $8 en línea.

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