Puerta MOSFET CANAL P directamente GPIO

Actualmente estoy usando este circuito para controlar mi carga desde la lógica MCU ALTA

Funciona muy bien, después de la auto reflexión.¿Por qué no hacer así?

cual es la diferencia con el primerocircuito? ¿Es seguro para mi MCU? Uso NDP6020P es un Vgs (th) max -1V mi VCC es 3.7V.

Sé que en el último circuito cuando MCU está BAJO, mi carga está "ENCENDIDA" en lugar del primer circuito "BAJO" = "APAGADO"

Saludos

Según la capacitancia y la resistencia de la puerta del FET, y la capacidad actual de su MCU, es posible que necesite una resistencia de puerta.
La capacitancia de entrada es de 1590pF para NDP6020P y la corriente de mi MCU es de aproximadamente 40 mA (valor nominal absoluto) de GPIO.
El segundo esquema es incorrecto , está cortando el suministro en su carga. El PMOS debe estar en serie con la carga y el lado VDD. Simplemente coloque una resistencia de 1 kohm en serie con la puerta para limitar la corriente de carga/descarga de la puerta. Esa corriente de 40 mA no es realmente un problema de todos modos, ya que esa corriente es solo un pulso corto. Si fuera una corriente continua que fluye todo el día, lo sería, pero aquí no lo es. También tenga en cuenta que el segundo esquema (pero dibujado correctamente) solo funcionará si el suministro de carga es el mismo que el suministro de MCU. Entonces: MCU a 5 V, carga a 12 V => NO PASA. Luego usa el esquema 1.
@kiki67100: normalmente, la fuente de un MOSFET de canal P está en el lado alto y el drenaje en el lado bajo. Es al revés en tus circuitos. A menudo, los MOSFET tienen diodos de protección integrados que van del drenaje a la fuente (@ canal P) o de la fuente al drenaje (@ canal N). Eso significaría en su caso que ese diodo siempre está encendido. Supongo que eso no es lo que quieres y dudo que el primer circuito "funcione muy bien" (si es realmente la forma en que lo has dibujado).
Voto para cerrar esta pregunta como fuera de tema porque no te has molestado en arreglar el mosfet para que no esté al revés. Esto básicamente desperdicia el tiempo de las personas.
@Andyaka acabo de cambiar el mosfet al revés en dos circuitos.

Respuestas (2)

Puede conducir un mosfet directamente desde las cosas GPIO. Pero debes asegurarte de que funcionará:

  • El umbral Vgs (V puerta-fuente) es cuando se enciende el mosfet. El voltaje GPIO debería poder superar esto. Generalmente, un mosfet que hace esto se llama mosfet de nivel lógico.
  • La capacitancia de la puerta no debe exceder las capacidades de la unidad del GPIO. Esto se resuelve fácilmente simplemente agregando una resistencia de ~100 ohmios.
  • El tiempo de encendido cumple con sus requisitos. Esto puede ser más lento que con un controlador de compuerta y puede causar pérdidas adicionales en el mosfet al cambiar corrientes altas.

Esto es para un canal N. Eso es fácil.
Hay dificultades adicionales con un canal P. Dado que el voltaje para apagar el canal P no debe exceder el nivel máximo del GPIO. Por lo general, será un máximo de 5 V en E/S tolerante a cinco voltios.
Lo que significa que no es posible cambiar un p-fet directamente en GPIO cuando se cambia más de 5V.

En el caso de su NDP6020P, el gráfico Vgs(th) se ve así:NDP6020P Vgs

Cuando Vgs es < 1 voltio, el fet no conduce. El pullup a Vcc hará esto.
Cuando Vgs es > 2 voltios, el fet está conduciendo. Cortar la puerta a tierra hará esto.
El voltaje absoluto de la puerta no puede exceder el voltaje máximo de GPIO.

Circuito típico, incluidos los componentes internos de MCU:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Como ves. ¡Los 5 V, o el voltaje de carga conmutado, nunca pueden exceder los Vcc/Vdd de la MCU!

El Vgs (th) max es -1v, Vgs es -3.7v cuando "enciendo" creo que es lo suficientemente bueno. La carga de la puerta es de 35 nC, es decir, hasta que la capacitancia de la puerta no esté cargada, ¿tiene un flujo de corriente alto a través de gpio/puerta? ¿El mosfet de la puerta tiene resistencia?
@ kiki67100 Te preocupas por las cosas equivocadas, la carga de la puerta y la resistencia de la serie de la puerta: en gran medida irrelevante . Lo que es importante: voltaje de suministro de MCU, voltaje de suministro de carga.
Gracias por su respuesta, @ Jeroen3 se ve en la hoja de datos que el máximo de "Voltaje de fuente de puerta - Continuo" es +/- 8v, mi VCC es 3.7 y mi GPIO HIGH es de aproximadamente 3.7v. creo que es bueno
Observo de nuevo tu esquema. El voltaje GPIO tiene una caída de voltaje de D1 y mi puerta MOSFET tendrá Vgs = (VCC) - (D1 DROP). Si solo uso el GPIO para alimentar la puerta, mi MOFSET no estará "totalmente apagado" (en la región lineal). Con R1, estoy seguro de que la puerta es igual a VCC y limitará la corriente cuando mi GPIO esté BAJO. Gracias

Un mosfet de canal p de lado alto requiere un voltaje de puerta de V+, una caída de diodo para apagarse. Si V+, del voltaje en la fuente es mayor que el voltaje gpio en la puerta, nunca se apagará. Es por eso que se utiliza un controlador de inversor NPN. Permite que un gpio con un voltaje mucho más bajo que V+ maneje un canal fet.

Gracias por tu respuesta. ¿Ves el circuito de @Jeroen3? ¿Posió la puerta con VCC a través del R1? En este caso funciona? Si ves el comentario agrego mi "analizar"
@Kiki no depende ni abusa de la protección de diodo interno de un gpio. No están hechos para eso. Eso puede estar bien para un proyecto de aficionado, pero no para la producción.
¿Qué quieres decir con "abusar de la protección interna del diodo"?
Los diodos de abrazadera están ahí para situaciones accidentales (descarga estática). No están ahí para conectar un voltaje más alto que el pin para @Kiki
Puerta MOSFET CANAL P directamente GPIO
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