Usando MOSFET para cambiar de dispositivo

¿Funcionará mi circuito para el siguiente objetivo?

  • Cuando INPUT_N es ALTO (es decir, el micro no lo está impulsando y se eleva a 3.3V), el pin VCC en el dispositivo tendrá 24V.
  • Cuando el microcontrolador hace que INPUT_N sea BAJO, el pin VCC está a 0 V (por lo que el dispositivo está apagado).

¿Debería funcionar el siguiente circuito según lo previsto?

diagrama esquemático

¿Estás usando un mosfet de canal P aquí?
Sí canal P. Desea mantener el pin VCC del dispositivo a 24 V alimentado cuando Gate está a 3,3 V (usando la PU).
¿Está seguro de que desea alimentar su dispositivo de 24 V a través de una resistencia? Consulte la respuesta de @ helloworld922 a continuación sobre el uso del transistor PMOS como un interruptor de lado alto.
+1 por el esfuerzo de hacer el esquema en MS Visio; La próxima vez puede que desee utilizar una herramienta esquemática adecuada (gratis, en línea), por ejemplo, circuitlab.com || partsim.com
En esta aplicación, sería mucho más sencillo usar un NFET y cambiar al lado bajo. Tiene dos problemas aquí (1) control y (2) nivel de traducción. Entonces, para cambiar al lado alto, necesitará dos elementos activos (más o menos). Como @ helloworld992 cubrió en su respuesta, encender el lado bajo elimina (2) para que pueda usar solo un NFET y ya está. ¿Tienes una razón específica para estar en el lado alto? Hay, por supuesto, muchos buenos, solo curiosidad si tenía una razón específica en mente.

Respuestas (3)

No, eso no funcionará. Los mosfets de canal P requieren que el voltaje de la puerta sea más bajo que el voltaje de la fuente por algún umbral para "encenderse".

El Mosfet aún conducirá a través del diodo del cuerpo, por lo que el dispositivo recibirá un voltaje pequeño, no los 0V/24V de un interruptor de encendido/apagado.

Sin embargo, incluso si hizo que el mosfet actuara como un "cortocircuito", está haciendo un cortocircuito en el VCC del dispositivo a tierra, lo que está desperdiciando una buena cantidad de energía para apagar el dispositivo.

Una mejor manera sería colocar el mosfet de canal P directamente en línea con el dispositivo más cerca de la fuente de 24 V.

Esto requeriría que el voltaje de arranque suba a ~ 24 V (menos el umbral de encendido) para apagar el mosfet, por lo que lo más probable es que tenga que agregar algún otro circuito al pin MCU para que no se fríe. Una posible solución podría ser usar un segundo mosfet de canal N para conectar a tierra el pin de la puerta del mosfet de canal P y luego usar una resistencia pullup en el riel de 24 V.

Algo como esto:

ingrese la descripción de la imagen aquí

VG1 es impulsado directamente por el microcontrolador (el alto voltaje está encendido, el bajo voltaje está apagado). R2 es el circuito de carga. T1 es un mosfet de canal P y T2 es un mosfet de canal N. R1 es una resistencia pull-up para el riel de 24V.

Puede haber una forma más sencilla de hacerlo, esto fue solo lo primero que pensé.

editar:

Si puede tener un interruptor de lado bajo, el circuito de conmutación será mucho más simple: solo un mosfet de canal N con el drenaje conectado a la carga, la fuente conectada a tierra y la puerta conectada al microcontrolador con alto voltaje. encendido y bajo voltaje estando apagado.

Técnicamente, un MOSFET de canal P necesita que la compuerta esté más baja que el terminal fuente para encenderse. Pero en el circuito del OP, el diodo del cuerpo conducirá de todos modos (apunta del drenaje a la fuente), por lo que la carga solo verá una fracción de voltio, independientemente del estado de la puerta.
actualicé la respuesta, ¿eso se ve mejor?
Cortar la carga para evitar que vea energía no es la forma correcta de resolver este problema. El MOSFET debe ser de canal N y estar en serie con la carga en el lado bajo (la fuente del MOSFET va a tierra).
@Madmanguruman Supongo que estás comentando sobre el circuito del OP, ¿no sobre el mío?
@Madmanguruman: ¿es esto lo que recomienda? Circuito: postimage.org/image/s4fp7rlyp
Eso me parece más razonable.
@ helloworld922 Efectivamente. Culpa mía.

Por lo general, un mosfet de canal P se usa como lo que se conoce como un interruptor de "lado alto". Es decir, la fuente está vinculada a VCC y el drenaje está conectado a una resistencia a tierra. Su carga está conectada entre el drenaje y la resistencia a tierra.

Esto le permite subir VGS a vcc cuando la unidad está apagada.

Esto le permite conducir VGS negativo aplicando 0V en la puerta para encender el FET

¡Cuanto más negativo se vuelve VGS, menor es la resistencia interna del FET y más corriente pasa a través del FET y hacia su dispositivo!

Está utilizando el transistor en una polaridad incorrecta. Es mejor que utilice el circuito integrado de la serie ULN2003 para impulsar este tipo de carga. Es posible que necesite un traductor de nivel para conducir desde 3.3v.

http://www.ti.com/product/uln2003a

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