Mosfet Dirección de flujo de corriente convencional en el circuito

Las compuertas MOSFET tienen una impedancia muy alta, por lo que no fluye corriente (o casi ninguna) hacia ellas en condiciones de estado estable.

Durante el encendido/apagado, de hecho, fluye corriente hacia/desde la puerta a medida que se carga/descarga y alcanza el nivel de Vgs requerido. Pero esto es sólo una condición transitoria. Si su carga se cambia solo de vez en cuando, su condición de estado estable es que no fluya corriente hacia / desde la puerta MOSFET.

Sugerencias adicionales:

1. Si planea controlar cargas inductivas como motores, use un diodo de retorno entre los terminales de carga para evitar destruir el P-MOSFET debido a picos de voltaje inductivo en su drenaje cuando la carga está apagada.

2. Desacople el riel de suministro de +12 V con un capacitor grande para evitar destruir el P-MOSFET debido a picos de voltaje inductivo en su fuente cuando se apaga la carga.

3. Debido a las altas corrientes involucradas, considere usar un optoacoplador en lugar de un BJT para aislar completamente el circuito de 12V del Arduino.

4. Considere usar un N-MOSFET de nivel lógico en lugar de un BJT para T1. Si decide mantener el BJT, agregue una resistencia base para limitar la corriente en la base. Además, agregue una resistencia desplegable en la base para asegurarse de que el BJT se corte cuando el pin Arduino esté en alta impedancia (algo que puede suceder cuando el Arduino está apagado o cuando se está iniciando, antes de que el pin esté configurado como OUTPUT).

Su diagrama es correcto (pero difícil de leer debido a las flechas en bloque). La corriente a través del elemento rojo es sustancial solo cuando la corriente de carga está encendida o apagada. La corriente "?" existe durante la transición de estado, porque el mosfet está controlado por voltaje. La corriente es necesaria porque existe una capacitancia interna sustancial entre la puerta y el drenaje y la fuente. Ic carga esa capacitancia cuando la corriente loar se enciende. El capacitange se descarga a través de R1 cuando la corriente de carga se apaga.

T1 no es de tipo P, sino NPN

El elemento rojo puede ser un cable. A menudo, se usa una pequeña resistencia para amortiguar las oscilaciones de radiofrecuencia no deseadas que son comunes en los circuitos de pulso rápido sin precauciones.

Si este circuito se realiza correctamente, I1 es solo de unos pocos miliamperios, la mayor parte de los Is van a la carga.

Esas flechas hacen que todo sea difícil de descifrar, pero parecen correctos.

La puerta de un MOSFET se comporta de forma muy parecida a un condensador. Entonces, una corriente fluirá hacia adentro o hacia afuera de la puerta solo cuando esté cambiando. (La cantidad de carga de la puerta se debe encontrar en la hoja de datos).

El canal de fuente/drenaje de un MOSFET se comporta como una resistencia. (La resistencia (R _DS(on) ) se debe encontrar en la hoja de datos). En un MOSFET clasificado para grandes corrientes, esta resistencia suele ser muy baja (miliohmios), por lo que generalmente se ignora. En otras palabras, puede suponer que la carga se comporta como si estuviera conectada directamente a +12V.

Si la carga es inductiva (p. ej., motor, relé, transformador), puede generar grandes picos de voltaje cuando se apaga y debe agregar un amortiguador para proteger el resto de su circuito.

Dado que los voltajes en todo el circuito no se etiquetaron ni discutieron, tal vez su pregunta se deba a un malentendido común. Esta es la idea errónea de que los circuitos se basan en la corriente eléctrica... y que para comprender los circuitos, esbozamos todas las corrientes.

En realidad, los ingenieros y científicos ven la mayoría de los circuitos como sistemas controlados por voltaje. Todo está alimentado por suministros de voltaje constante y la señalización se basa en el voltaje. Para entender un circuito, dibujamos todos los voltajes. Luego, usando la ley de Ohm, podemos determinar las corrientes si es necesario (o incluso ignorarlas por completo y, en su lugar, concentrarnos en los voltajes de entrada/salida y la potencia de carga).

Para una buena vista animada de voltajes (y corrientes) dentro de los circuitos, pruebe el pequeño simulador en el sitio de Falstad. (un subprograma java)

Por ejemplo, la corriente en el cable de la puerta del PMOS permanece en cero, ya sea que el transistor esté encendido o apagado. Los transistores MOS son dispositivos controlados por voltaje y su corriente de puerta suele ser irrelevante.

Para analizar este circuito, observe que el transistor T1 y la resistencia R1 forman un divisor de voltaje entre 12V y 0V. Cuando T1 está encendido, T1 forma un cortocircuito a tierra y baja la compuerta PMOS a cero voltios. Cuando T1 está apagado, actúa como un circuito abierto y luego R1 tira de la puerta PMOS hasta 12V.

En otras palabras, T1 y R1 han convertido el pequeño voltaje de salida de Arduino en una señal de 12V. Esta señal de 12 V luego impulsa la puerta del transistor PMOS.

El transistor PMOS está conectado como un inversor: cuando el voltaje en la puerta PMOS es cero, ese transistor se enciende por completo y cuando el voltaje es de 12 V, se apaga. (Sí, debería manejar 10 amperios sin problemas. Si su resistencia de encendido es lo suficientemente baja, es posible que ni siquiera necesite un disipador de calor).

Además, tenga en cuenta que necesitará una resistencia en serie con la base del transistor T1. La entrada del transistor actúa como un diodo a tierra, y este diodo provocaría un cortocircuito en el pin de salida de Arduino. (Los LED necesitan una resistencia limitadora de corriente, al igual que el cable base de este transistor). La resistencia agregada debe ser aproximadamente 10 veces más grande que el valor de R1 (por lo tanto, si R1 es 10K, agregue una resistencia de 100K a la conexión entre Arduino y T1.)