Chuyển đổi 5V với bảo vệ điện áp trở lại


7

Tôi đang cố gắng phát triển một thiết kế liên quan đến việc chuyển đổi đường ray 5V.

Các mục tiêu thiết kế là:

  • Chi phí thấp nhất có thể (nghĩa là Không thể sử dụng giải pháp tích hợp ưa thích)
  • Xử lý hiện tại tương đối thấp (thường chỉ vài trăm mA)
  • Cố gắng giữ giải pháp tổng thể trong 10 phần trăm
  • Giảm thấp trên 5V khi được bật (> 4,8V)
  • Bảo vệ khỏi điện áp ngược khi tắt nguồn

Vấn đề tôi gặp phải là ở điểm cuối cùng.

Tôi đã sử dụng MOSFET kênh p làm công tắc, cổng được điều khiển từ op-amp. Mọi thứ đều ổn trừ phần "điện áp ngược". Vấn đề là diode cơ thể của FET sẽ tiến hành nếu có nguồn điện bên ngoài.

Tôi đang tìm kiếm một giải pháp chi phí thấp cho vấn đề này, nhưng tôi đang có một khối tinh thần đang cố gắng giải quyết nó mà không cần sử dụng một số IC đắt tiền.

Lý tưởng nhất là tôi chỉ có thể sử dụng một diode trong chuỗi nhưng việc thả ra sẽ giết tôi ở đó. Tôi đã thấy rất nhiều tài liệu tham khảo về việc sử dụng back-back FET để giải quyết loại vấn đề này nhưng tôi không thể tìm ra một cấu hình hoạt động.

Sau đây là tổng quan về những gì tôi mô tả vì có thể dễ hình dung hơn.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Cập nhật: Dựa trên phản hồi từ @endolith Bây giờ tôi thấy hệ thống back to back được cấu hình như thế nào mà tôi tin là như sau:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Hoạt động như sau:

  • Khi cổng thấp
  • Điện áp FET GS đầu tiên khiến FET được bật
  • Điều này đặt điện áp trên cống FET thứ hai
  • FET thứ hai không có điện áp GS nhưng diode cơ thể tiến hành kéo Nguồn cao và gây ra điện áp GS, chuyển sang FET thứ hai

Điều này đặt ra câu hỏi tiếp theo, diode cơ thể có thể mất bao nhiêu dòng điện? Sử dụng FET theo cách này có an toàn không? (giả sử tôi đã hiểu chính xác @endolith)


Đăng hình ảnh trên imgur.com và đăng một liên kết đến nó.
endolith

Câu trả lời:


3

Mạch chuyển mạch P-MOS cơ bản:

http://www.physics.udel.edu/~watson/scen103/mos5.gif

Vấn đề là diode cơ thể của FET sẽ tiến hành nếu có nguồn điện bên ngoài.

Bạn có thể kết nối hai FET nối tiếp với các điốt cơ thể của chúng đối diện nhau để chúng không tiến hành khi tắt và bị rơi ra khi cả hai bật. Đây là một minh họa nhảm nhí về khái niệm từ một sản phẩm:

nhập mô tả hình ảnh ở đây


1

Có lẽ một NCP380 sẽ hoạt động cho mạch của bạn? NCP382 có thể là lựa chọn tốt hơn nếu bạn có nhiều hơn 1 kênh và bạn không cần giới hạn hiện tại có thể điều chỉnh.

Giá bán buôn (100 chiếc.) Dưới 0,5 đô la.


Trên thực tế, IC bạn đề xuất có lẽ là hoàn hảo cho ứng dụng của tôi. Để lại câu hỏi mở ngay bây giờ vì tôi nghĩ rằng đề xuất FET trở lại cũng có thể khả thi, muốn nghe mọi người nghĩ gì về điều đó.
Sean Murphy

Quay lại trở lại FET có thể cũng sẽ hoạt động nhưng với IC bạn có được sự bảo vệ quá dòng và trình điều khiển MOSFET miễn phí. Nếu điều này là quan trọng phụ thuộc (tất nhiên) vào ứng dụng.
jpc

1

Nếu bạn có thể xử lý một giọt rất nhỏ thì có lẽ bạn có thể sử dụng PNP thay thế, vì chúng có thể chặn cả hai cách.
Hoặc rơle sậy có thể là một lựa chọn khác nếu dòng điện bạn đang chuyển đổi thấp.
MOSFET trở lại có thể được thực hiện bằng cách sử dụng bộ ghép quang để điều khiển cổng, nhưng có rất nhiều IC đơn giản / rẻ tiền sẽ thực hiện công việc một cách dễ dàng, tôi sẽ không loại trừ hoàn toàn chúng.

Dưới đây là một ghi chú ứng dụng hữu ích từ Zetex có đề cập đến khả năng chặn ngược của bóng bán dẫn lưỡng cực khi cơ sở có trở kháng cao (trang 5, điểm 7)


Bộ sưu tập của PNP có thực sự có trở kháng cao đối với nguồn 5V nếu cả Base và Emitter đều thấp không? Trong mọi trường hợp tôi nghĩ bạn đúng về các giải pháp IC. Gợi ý của @jpc có lẽ chỉ là những gì tôi cần.
Sean Murphy

Không, bạn sẽ cần phải để cơ sở nổi (hoặc lái xe tới điện áp collector) bằng cách đặt chân lái xe trở kháng cao, nếu không, bạn chuyển tiếp phân cực tiếp giáp cơ sở của bộ thu. Tôi sẽ không sử dụng phương pháp này để đảm bảo sự bảo vệ vững chắc, (ví dụ dòng điện ngược được mong đợi thường xuyên như một phần của điều kiện làm việc bình thường) Tôi nghĩ rằng PMOS trở lại sử dụng diode cơ thể có thể hoạt động tốt cho giải pháp dòng điện thấp. Hãy thử cả hai trên một chiếc bánh mì và xem cách họ giữ trong điều kiện tồi tệ nhất dự kiến ​​...
Oli Glaser

... Nếu đây là một dự án quan trọng, tôi thực sự sẽ xem xét chi thêm vài xu cho một công tắc IC hoặc chuyển tiếp để yên tâm, thay vì thử một cái gì đó "mới".
Oli Glaser

@Sean - câu trả lời được cập nhật với ghi chú ứng dụng thảo luận về chuyển đổi lưỡng cực trong đó đề cập đến việc chặn ngược.
Oli Glaser

0

Anh bạn, tại sao bạn phải làm cho phức tạp như vậy!

Đây là cách dễ dàng để làm điều đó. Kết nối cống của PMOS của bạn với đầu cấp nguồn và nguồn vào đầu mạch. Kết nối cổng với mặt đất. PMOS hoạt động như một diode miễn là điện áp cung cấp của bạn lớn hơn điện áp ngưỡng của PMOS.

Để biết thêm thông tin truy cập ..

http://www.wa0itp.com/revpro.html

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.