¿Puedo controlar todos estos FET desde este microcontrolador?

Estoy tratando de diseñar un controlador para una pantalla flip-dot de 35x7 que recogí de la chatarra hoy. El plan es poner medio puente en cada columna y fila para que en cada píxel haya un puente completo. Para esta pantalla, eso significa que se necesitan 2*(35+7) = 84 transistores. Como en realidad no quiero soldar 84 cosas si puedo evitarlo, quiero usar chips FET de puente H completos, como el DMHC3025LSD .

La pantalla requiere algo así como 8 V para cambiar el punto, lo que, en términos generales, ningún microcontrolador puede hacer, por lo que los PFET en los puentes no se pueden apagar. Para resolver ese problema, agregué un cambiador de nivel de canal N inversor (usando UM6K1N y un pullup) a cada PFET que tiene la ventaja de ser a prueba de fallas al inicializar los PFET para apagarlos cuando se encienden.

Aquí hay un esquema abreviado:

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Esto lleva a lo siguiente: los UM6K1N tienen una capacitancia de puerta muy pequeña, 13pF, y los DMHC3025LSD son sustancialmente más, 5.4nC. El microcontrolador que quiero usar, el PIC32MZ2048EFM144 , tiene una corriente de suministro máxima de 150 mA y un límite de pines de 15-33 mA (págs. 611 de la hoja de datos). Ahora, sé que la carga de la compuerta es el producto de la corriente de la compuerta y el tiempo de transición, pero no sé qué sucedería en este caso ya que no sé cómo el uC suministra corriente. Sospecho que cada FET intentaría dibujar el máximo permitido y, como hay 84 de ellos, sobrecargaría el microcontrolador. Lo que espero que suceda sería que el uC distribuiría los 150 mA y todos harían una transición más lenta.

¿Qué puedo esperar que suceda en este caso?

Si esto sobrecarga el microcontrolador, ¿qué puedo hacer para evitarlo? ¿Los registros de turnos en cadena tipo margarita son mi única opción?

¿Cuántas de esas 84 salidas cambiará de estado simultáneamente? Si puede limitarlo en el software a (digamos) 8 a la vez, entonces su butget actual por pin puede ser mucho mayor, por ejemplo, puede usar 300R en lugar de 3K en la respuesta de Nils. Entonces RC < 2 uS, por lo que los retrasos naturales del software probablemente evitarán la sobrecorriente (+ algunos NOP si es cauteloso) sin afectar visiblemente la pantalla.

Respuestas (1)

No confiaría en que el microcontrolador distribuya la corriente por ti. Si consume mucha corriente, excederá la clasificación de potencia máxima, y ​​esto puede arruinar el chip.

Sin embargo, ¿qué tal agregar una resistencia en serie entre cada pin GPIO y cada puerta FET?

Tiene un presupuesto de alrededor de 1,78 mA por pin (150 mA/84 pines). Con una tensión de alimentación de 5V que te dará una resistencia de 2,8 kOhm. 3.1k sería el siguiente valor estándar más alto. Quieres estar en el lado seguro, ¿verdad?

Para 3.3V es 1.8k y el siguiente valor estándar más alto sería 2.2k.

Eso limitará la corriente de entrada corta incluso si todos los fetos cambian al mismo tiempo. El inconveniente es un ligero retraso porque la resistencia en serie y la capacitancia de la puerta son un filtro de paso bajo. Espero que esto sea insignificante para su aplicación porque es probable que cambiar el punto mecánico sea varias magnitudes más lento que el retardo eléctrico.

¿Qué tan rápido necesita voltear los puntos en la pantalla?
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