Estoy tratando de entender por qué alguien querría usar un MOSFET de lado alto para encender y apagar una carga si simplemente pudiera usar un MOSFET de lado bajo. El uso de un MOSFET de lado bajo requiere un VG mucho más bajo en comparación con un dispositivo de lado alto.
En el contexto de un controlador de medio puente, puedo ver cómo necesitaría dispositivos de lado alto y bajo con una bomba de carga integrada en el circuito para cargar la puerta del MOSFET de lado alto.
Pero mi pregunta es: ¿cómo y por qué usaría un dispositivo de lado alto para varios circuitos que no sean de medio puente?
Si su carga está referenciada a un sistema de tierra, poner un interruptor en serie con el lado bajo puede resultar en una diferencia de potencial de tierra proporcional a la corriente de carga. (Cargar * RDSon)
Esto puede erosionar el margen de ruido en las señales digitales e inyectar ruido y error en los circuitos analógicos.
Para evitar esto, a menudo se usa el cambio de lado alto. Puede usar un FET de canal P para esto, o desarrollar un suministro que esté lo suficientemente alto por encima del riel que está cambiando para mejorar completamente un FET de canal N.
Para el mismo RDSon, el FET de canal N será más económico que el P.
Puede usar una bomba de carga, desarrollar un suministro auxiliar para impulsar la puerta FET. Algunos controladores de interruptores de carga integrados tienen una bomba de carga incorporada y ofrecen otras características útiles.
También hay interruptores integrados de carga lateral alta que pueden ser útiles para ciertos rangos de carga. He aquí un ejemplo de Micrel:
Muchas razones, realmente:
Si su carga está expuesta, puede ser un riesgo de descarga eléctrica incluso si el controlador supuestamente está apagado , si el riel está encendido. Esto también se puede considerar al analizar las características de seguridad y los riesgos del circuito, especialmente en caso de falla del circuito.
Si la carga está conectada a tierra, no podrá controlarla con un controlador de lado bajo, porque la corriente fluirá independientemente del estado del interruptor.
Incluso con RGSon bajo, habrá un voltaje en el MOSFET, lo que puede invalidar los requisitos de potencial cero en la carga (¿por seguridad?), Si tiene uno.
Si tiene una resistencia como sensor de corriente, incluso si es una resistencia parásita, es más fácil leerla si comparte tierra con el controlador. Si tiene un interruptor de lado bajo, si lo coloca debajo del sensor, el sensor necesitará un circuito diferencial para leer. Si coloca el interruptor sobre el sensor, la corriente de carga afectará el MOSFET Vgs.
No necesita una bomba de carga si usa un MOSFET de canal P en el lado alto. Los dispositivos PMOS suelen ser más costosos que sus equivalentes NMOS , pero si sus requisitos de energía son lo suficientemente bajos (y algunos amperios son "lo suficientemente bajos"), el costo de un PMOS más su controlador (que puede ser un solo transistor más pequeño y un o dos resistencias) son menores que el costo de un NMOS más su controlador (que podría incluir una bomba de carga). Considere que el costo también incluye la complejidad y el espacio de la placa, que muy probablemente será más alto para el NMOS en el caso del lado alto.
Además del medio puente , el puente completo (o puente H) también requiere un dispositivo de lado alto.
Si su carga no es autónoma (como un motor, LED, etc.), sino más compleja (como cualquier dispositivo de 3 puertos o superior), desconectar el lado bajo no solo no desconectará los otros circuitos, sino que causará corriente fluya en situaciones inesperadas. En el peor de los casos, puede destruir su carga. Por ejemplo, desconectar la tierra de un microcontrolador hará que la corriente fluya desde su Vcc a sus puertos de E/S, y la tierra flotará, lo que puede causar que los puertos digitales complementarios activen ambos lados a la vez, sobrecargando los circuitos.
Jim Dearden
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