Sección de entrada de alimentación principal Confirmación de conexión MOSFET P-CH

En nuestro diseño, utilizamos una conexión MOSFET P-Ch simple para proteger la dirección del flujo de corriente inversa.

La puerta está conectada a tierra, por lo que el flujo de corriente de la fuente al drenaje también pasará a través del diodo de protección. Si su diodo de protección de flujo de corriente inversa será polarización inversa.

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Q1. ¿Está en flujo de corriente inversa la fuente para drenar la corriente inversa permitirá porque la puerta siempre está conectada a tierra?

Q2. ¿Esta conexión MOSFET hará estallar el dispositivo una vez que alcance un voltaje y corriente de pico alto?

gracias de antemano

Saludos, R.K.

Respuestas (3)

En su configuración, cuando se aplica energía, el MOSFET no se puede encender de inmediato porque no hay voltaje en el pin de la fuente. Por lo tanto, la corriente fluirá primero a través del diodo del cuerpo hasta que el voltaje en el pin de la fuente alcance el nivel de voltaje que enciende el MOSFET (puede ver el diodo con polarización directa en su esquema) . Una vez que el MOSFET se ha encendido, cortará ese diodo y la corriente fluirá a través R D S o norte en funcionamiento normal.

1) Por supuesto. Pero si no conecta el MOSFET de esa manera, la corriente de carga siempre fluirá a través del diodo del cuerpo y no se podrá lograr la protección de polaridad inversa.

2) Por supuesto. Pero además de eso, V GRAMO S es una limitación mortal para MOSFET. Si la tensión de alimentación es de 24 V, el MOSFET fallará porque V GRAMO S metro a X es 12V para su MOSFET. Aquí se requiere una protección zener.

Otra cosa que debe tenerse en cuenta es la disipación de potencia: PAG METRO = I D 2 R D S o norte . Entonces, la corriente de carga es importante aquí. Su MOSFET tiene una resistencia de encendido de R D S o norte = 15 metro Ω y está en un paquete SOT1220. Y si la corriente de carga es 5A entonces PAG METRO = 5 2 0.015 = 0.3 W . Resistencia termica, R t h j a , de ese paquete con la almohadilla de cobre adecuada para el drenaje es de 67 °C/W, por lo que el aumento de temperatura será de alrededor de 20 °C, lo que no causa problemas. Pero si la corriente de carga es de 7 A, el aumento de temperatura será de alrededor de 50 °C, ¡lo que hará que su MOSFET se caliente hasta 75 °C a temperatura ambiente!

Por supuesto, la protección contra polaridad inversa se puede lograr con P-Ch. MOSFET, pero personalmente recomiendo los MOSFET N-Ch porque tienen un mayor rendimiento y un precio más bajo en comparación con los P-Ch. Aquí hay una configuración que estoy usando:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

  1. De hecho, la corriente fluye en sentido inverso a través del MOSFET cuando el circuito está en funcionamiento normal. Tiene que estar conectado de la manera que muestra, de lo contrario, el diodo del cuerpo conducirá cuando desee que se bloquee.

  2. Si excede el voltaje de bloqueo nominal (12 V) o la corriente directa, el MOSFET puede fallar. O si permite que se caliente demasiado. Puede permitir voltajes negativos más altos o corrientes directas más altas usando un MOSFET clasificado para voltaje o corriente más altos (aunque probablemente costará más o tendrá mayores pérdidas).

Hay otro modo de falla. El voltaje de la puerta a la fuente tiene una capacidad nominal de solo +/- 12 V, por lo que si la entrada cae por debajo del suelo en más de 12 V, estará excediendo los Vgs máximos absolutos y el óxido de la puerta puede fallar. Un zener y una resistencia pueden ayudar a prevenir esto.

La ruptura del drenaje a la fuente no será necesariamente destructiva si la energía y la corriente son limitadas, pero la ruptura de la puerta a la fuente arruinará el MOSFET a menos que tenga zeners de protección interna.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Si no tiene miedo de que se conecte un alto voltaje a la entrada, es posible que desee colocar un límite en la entrada, como 1uF/10V, para ayudar a proteger contra ESD.

Mi voltaje de entrada es 5V/4Amps. ¿Podría proporcionar el cálculo para encontrar los valores de Zener y Resistor para mi diseño?
Si el voltaje nunca excede +/-Vgs (máx.), no necesita el Zener ni la resistencia. De lo contrario, depende de la clasificación MOSFET y el voltaje de entrada máximo esperado. En el caso de su esquema anterior, el MOSFET tiene una potencia máxima de 12 V, por lo que puede usar un zener de 6.2 V y 1 K para estar seguro en la mayoría de las situaciones.

El mosfet rev pol protect es fundamentalmente válido. Siempre he usado una puerta zener y una resistencia. Spehro afirma esto. He usado N chan como dijo Rohat. N chan, en igualdad de condiciones, tendrá menos RDS encendido. el FET explotará: imagine que hay una gran capacitancia de bus C2 que almacena mucha energía y tiene una ESR baja y un cable corto y pesado que va a decir una batería de plomo ácido grande. Si hubo una caída de voltaje muy repentina debido a que se aplicó una gran carga en otro lugar como, por ejemplo, un gran inversor. Su circuito propuesto permitirá que la corriente se retroalimente a través del FET conductor. Esta corriente podría hacer estallar el FET. Si controla los voltios DS por cualquier medio, puede cerrar la puerta si la corriente intenta fluir hacia atrás. Tengo hecho esto con un transistor y un diodo. He visto a otros usar un comparador.El potencial de explotar el fet es probablemente peor con los paquetes SMD modernos. En los viejos tiempos, usábamos paquetes TO220 y, a veces, to247 para obtener los RD lo suficientemente bajos como para vencer rotundamente a un shottkey de bajo voltaje como un viejo phillips BYV143-40.