Lựa chọn và thiên vị một MOSFET được điều khiển bởi vi điều khiển, liệu vấn đề hiện tại?

Tôi cần một số trợ giúp để chọn MOSFET cho mạch mà tôi đã mô tả ở đây , mà tôi đã thiết kế ban đầu bằng cách sử dụng một BJT nhưng quyết định rằng FET có ý nghĩa hơn trong trường hợp này.

FET sẽ được điều khiển bởi PIC24 gửi mức logic cao hoặc mức logic thấp đến FET. Tôi biết rằng FET là thiết bị được điều khiển bằng điện áp, nhưng tôi tự hỏi liệu có còn dòng điện tối thiểu cần thiết để bật FET không?

Nếu vậy, FET có cần phải được thiên vị để PIC24 có thể cung cấp đủ dòng để bật FET không?

Tôi cũng không quá quen thuộc với các FET thiên vị, vì vậy tôi cũng tò mò về các FET thiên vị trước nội bộ nhưng chúng hơi khó tìm thấy trên Google. Bạn có thể giới thiệu bất kỳ tài nguyên nào khác?

Cổng của FET có sức đề kháng gần như vô hạn, nhưng một số điện dung ký sinh. Điều này có nghĩa là có 0 dòng điện DC khi bật hoặc tắt, nhưng một số dòng điện được yêu cầu để chuyển đổi giữa các trạng thái. FET lớn hơn, hiện tại cao hơn có xu hướng có dung lượng ký sinh cao hơn, và do đó đòi hỏi nhiều năng lượng hơn để bật hoặc tắt.

Yêu cầu hiện tại để chuyển đổi thường rất thấp và trừ khi bạn chuyển đổi ở tốc độ cao (hàng trăm kilohertz trở lên) hoặc FET của bạn rất lớn, bạn sẽ có thể lái nó trực tiếp từ vi điều khiển của mình.

Điều quan trọng cần xem xét khi chọn FET cho mục đích này không phải là sai lệch, mà là điện áp ngưỡng cửa. Đảm bảo điện áp ngưỡng của FET được chọn đủ thấp, vi điều khiển của bạn có thể bật hoàn toàn. Đừng dựa vào hình trong bảng biểu dữ liệu, điều này thường được trích dẫn cho dòng điện rất thấp. Thay vào đó, hãy kiểm tra điện áp cổng so với đồ thị dòng / nguồn và đảm bảo rằng ở điện áp cao logic của vi điều khiển của bạn, FET sẽ có thể dẫn dòng điện mong muốn.

Mạch mà bạn đề cập sẽ không hoạt động tốt, bất kể bạn sử dụng bóng bán dẫn bipoalr hay MOSFET. Đó là bởi vì bạn đang cố gắng thực hiện điều khiển Phía cao với thiết bị NPN hoặc kênh N.

Bởi vì bạn đang làm việc với một bảng điều khiển năng lượng mặt trời, bạn có hai tùy chọn: bộ điều chỉnh shunt hoặc bộ điều chỉnh loạt.

Một bộ điều chỉnh shunt sử dụng một thuộc tính của các tấm pin mặt trời: chúng hoạt động hơi giống như một nguồn hiện tại. Đó là: đối với một lượng cách ly nhất định (lượng ánh sáng mặt trời chiếu vào bảng điều khiển), dòng điện vẫn giữ nguyên như điện áp đầu cực thay đổi. Một bảng điều khiển năng lượng mặt trời thường có thể chạy với một đoạn ngắn trực tiếp trên các đầu ra của nó mà không bị hư hại.

Ưu điểm của bộ điều chỉnh shunt là dây dẫn âm của bảng có thể được kết nối với mặt đất mạch của bạn và vẫn cho phép sử dụng bóng bán dẫn NPN hoặc MOSFET kênh N để cung cấp ngắn trên bảng. Rõ ràng, có một loạt diode từ điểm nối của bảng điều khiển năng lượng mặt trời (+) / bóng bán dẫn đến pin. Diode này dù sao cũng cần thiết để bảng năng lượng mặt trời không xả pin khi mức ánh sáng yếu.

Bởi vì bộ điều chỉnh shunt phải tiêu tan tất cả các năng lượng không mong muốn dưới dạng nhiệt, nên cấu hình bộ điều chỉnh shunt phổ biến nhất là bộ điều khiển "bang-bang". Đây là nơi shunt hoàn toàn TẮT (cho phép dòng sạc tối đa có thể) hoặc BẬT hoàn toàn (bảng điều khiển năng lượng mặt trời bị thiếu, dẫn đến dòng điện KHÔNG sạc). Điều này dẫn đến nhiệt tối thiểu trong thiết bị chuyển mạch. Nhiều bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời rẻ tiền làm việc theo cách này.

Các tùy chọn khác là một loạt điều chỉnh. Bây giờ bạn phải đưa ra lựa chọn: bạn có thể sử dụng bóng bán dẫn lưỡng cực NPN hoặc MOSFET kênh N làm phần tử vượt qua NHƯNG bạn phải điều khiển đạo trình âm của bảng điều khiển năng lượng mặt trời. Nói cách khác, dây dẫn dương của bảng điều khiển năng lượng mặt trời kết nối trực tiếp với cực pin (+) (thông qua một diode loạt nếu cần thiết). Đầu cực âm của bảng điều khiển năng lượng mặt trời kết nối với cống của MOSFET kênh N, với thiết bị đầu cuối nguồn của MOSFET sẽ nối đất.

Tôi đề cập rằng các diode loạt trên đạo trình (+) của bảng điều khiển năng lượng mặt trời có thể là tùy chọn. Đó là bởi vì nó có thể không cần thiết bởi vì bạn có thể tắt bóng bán dẫn / MOSFET khi không thể sạc được vì không đủ ánh sáng trên bảng điều khiển.

Nếu bạn muốn sử dụng MOSFET kênh N được điều khiển bởi vi điều khiển, phần "chuyển sang" của tôi cho chuyển mạch DC trung thế, điện áp thấp là IRF3708. 30V, 62A liên tục, 0,012 Ohms Rds trên. Lái cổng với điện trở 47 Ohm được gắn càng gần cổng càng tốt.