Trình điều khiển phía cao và Trình điều khiển phía thấp [đóng]

Ai có thể giúp tôi hiểu, chính xác một trình điều khiển bên cao và bên thấp là gì? Trong trường hợp nào thì một trong hai sẽ được sử dụng?

Trong một công tắc phía thấp, được hiển thị ở bên trái, tải nằm giữa đường ray nguồn và MOSFET kênh N thực hiện chuyển đổi.

Trong một công tắc phía cao, được hiển thị ở bên phải, tải nằm giữa mặt đất và MOSFET kênh P thực hiện chuyển đổi.

Các công tắc phía thấp thuận tiện cho việc điều khiển đèn LED, rơle, động cơ, v.v. bởi vì bạn thường có thể điều khiển chúng trực tiếp từ đầu ra của vi điều khiển, miễn là V$_{GS}$ giá trị của MOSFET thấp hơn điện áp đầu ra của pin.

Nếu bạn đang sử dụng nó để lái một tải cảm ứng như rơle hoặc động cơ, hãy đảm bảo đặt một diode triệt tiêu trên tải.

Tuy nhiên, chúng không tốt trong việc cung cấp năng lượng cho các mạch khác, bởi vì tham chiếu mặt đất cho mạch điều khiển sẽ ở trên mặt đất thực bởi bất kể điện áp rơi qua MOSFET là gì.

Các công tắc phía cao là tốt hơn để bật và tắt đường ray điện. Do điện trở kéo lên, chúng thường được điều khiển bởi một chân đầu ra được cấu hình là một cống mở (OD). Logic là ngược tuy nhiên; để bật MOSFET, bạn đặt một mặt đất lên cổng. Để tắt nó, bạn để pin nổi vì điện trở pullup sẽ tắt MOSFET. (Trong vi điều khiển, với đầu ra OD, điều này được thực hiện bằng cách gửi 1 đến chân đầu ra).

Có một gotcha với công tắc phía cao; nếu V$_{DD}$đưa vào MOSFET cao hơn khoảng 0,6v so với điện áp cung cấp cho vi điều khiển, nó có thể làm hỏng cái sau. Điều này sẽ xảy ra, ví dụ nếu bạn đang chạy một vi điều khiển ở mức 5V và đang chuyển đổi 12V với công tắc phía cao. Trong trường hợp này, bạn có thể sử dụng một MOSFET kênh N nhỏ, có đầu ra cung cấp cổng của kênh P.

Đôi khi cần phải chuyển hàng chục hoặc hàng trăm ampe. Trong trường hợp này, bạn không thể kết nối trực tiếp một cổng kênh N với chân đầu ra của vi điều khiển, vì nó sẽ không có đủ ổ đĩa để nhanh chóng bật MOSFET. Vì vậy, người ta có thể sử dụng trình điều khiển cổng MOSFET như Micrel MIC5018.

Điều này cho phép MOSFET kênh N được sử dụng làm công tắc phía cao. Kênh N được ưa thích hơn kênh P trong các ứng dụng hiện tại vì nó có điện trở (R$_{DSON}$) thấp hơn. Vì cổng của MOSFET phải là V$_{GS}$ Vôn cao hơn nguồn, cần có một IC đặc biệt để dịch mức logic ở đầu CTL thành điện áp cổng cao hơn nhiều.

Ngay cả khi kênh N đang được sử dụng trong cấu hình phía thấp, chip điều khiển sẽ vẫn cần thiết để điều khiển cổng đủ nhanh. Cũng có khả năng là V$_{GS}$ giá trị của MOSFET lớn hơn đầu ra của vi điều khiển.