Chúng ta có cần một điện trở để xả tụ MOSFET khi kết nối với MCU không?

7

Tôi có một MCU STM32 ở nhà. Tôi đã nghĩ đến việc kiểm soát tải với MCU này và MOSFET. Giả sử đây là mạch của tôi:

Trong mạch này, chúng tôi sử dụng một điện trở (R2) để xả cổng của MOSFET. Bây giờ hãy xem cấu trúc của GPIO bên trong STM32. Đây là một hình ảnh:

Như bạn có thể thấy, có một NMOS mà khi chúng ta thay đổi điều khiển đầu ra thành 0, MCU sẽ bật nó để kết nối đường dây với mặt đất. Bây giờ câu hỏi là: tại sao tôi nên sử dụng một điện trở để xả tụ của MOSFET khi có một NMOS có thể làm điều đó? Tôi có luôn cần đặt điện trở này vào không?

— Roh
nguồn

Chỉ là một câu hỏi không hoàn toàn không liên quan: điều gì sẽ là tác động dẫn đến nếu bạn loại bỏ R2, 100k ohm một, từ mạch?

— Capn Jack

Một điểm khác liên quan đến chân GPIO nổi (thường là giữa đặt lại và thiết lập GPIO, nhưng cũng có thể phổ biến trong quá trình lập trình và / hoặc gỡ lỗi, hoặc khác): Rất có thể pin nổi khiến cho MOSFET bị bật một phần điều này có thể khiến nhiều MOSFET được sử dụng cho chuyển đổi kỹ thuật số bị lỗi.

— Tut

R2là một điện trở kéo xuống, nhưng R1để làm gì?

— Cano64

@ Cano64 R1 là một điện trở giới hạn hiện tại. Một cổng mosfet về cơ bản là một tụ điện, vì vậy nó có điện trở 0 khi bạn bật nó lần đầu tiên và sẽ rút ra dòng điện vô hạn - tất nhiên theo lý thuyết. Điều này có thể đốt cháy trình điều khiển (hoặc chân MCU) nếu mức vẽ hiện tại quá cao.

— Zac Faragher

16

Một lý do chính là để có điện trở này để giữ cổng thấp nếu chân MCU ở trạng thái trở kháng cao (ví dụ trong khi đặt lại hoặc sau khi đặt lại cho đến khi cổng được khởi tạo).

(Nếu không trong trạng thái trở kháng cao, nó có thể hoạt động như một ăng-ten và nhận một số điện áp bật nó)

— Đông lại
nguồn

Hoặc nếu xảy ra lỗi trong MCU (lỗi phần mềm hoặc lỗi lật bit phần cứng) xảy ra để chuyển mã pin sang chế độ đầu vào. Không thể, nhưng có thể!

— duskwuff -inactive-

@duskwuff: về cơ bản là đồng ý, nhưng nếu đây thực sự là mối quan tâm của bạn, bạn nên tìm các cơ chế bảo vệ bổ sung vì một lỗi như vậy cũng có thể khiến MCU bật đầu ra cao mặc dù nó phải thấp. Có lẽ chỉ là (không-) có khả năng, nhưng có thể.

— Sữa đông

1

@Curd Đó không phải là mối quan tâm chính. Với đầu ra MCU thấp, FET hoàn toàn tắt, không có dòng điện chạy qua, không có nguồn điện tiêu tan. Với đầu ra MCU cao, FET hoàn toàn bật với các Rd thấp. Dòng điện nhưng điện áp rơi trên FET nhỏ, do đó, tiêu thụ điện năng được kiểm tra. Với một cổng nổi, FET có thể nằm trong vùng tuyến tính của nó với các Rds vừa phải. Tùy thuộc vào tải, điều này có thể khiến dòng điện cao chạy ở mức sụt áp lớn, làm tiêu hao nhiều năng lượng hơn trong FET so với mạch điện, phá hủy nhiệt.

— marcelm

@marcelem: có, bảo vệ MOSFET khỏi bị ong bật nửa chừng cũng có thể là một mối quan tâm; nhưng nếu điều này là mối quan tâm cao hơn so với việc tránh MOSFET để bật hoàn toàn khi nó được tắt thì phụ thuộc nhiều vào bối cảnh (ví dụ: nếu điều khiển điện từ bắt đầu một tên lửa hạt nhân ;-). Trong trường hợp đó, tôi chỉ muốn phá hủy MOSFET; hy vọng không mở được).

— Sữa đông

12

Trong quá trình hoạt động bình thường không cần điện trở.

Tuy nhiên, bạn có thể muốn nó đặt FET vào trạng thái đã biết trong khi bật nguồn và đặt lại. Nếu không, bật nguồn trước khi MCU bắt đầu lái pin, FET có thể bật. Điều này có thể gây ra sự cố về đầu ra hoặc trường hợp xấu nhất (và điều này rất khó xảy ra) tùy thuộc vào những gì sự đột biến hiện tại khác xảy ra khi khởi động, nó có thể khiến nguồn cung cấp năng lượng bị tắt và làm hỏng MCU.

— Andrew
nguồn

1

MOSFE hoạt động trên nguyên tắc sạc và xả điện dung (hiệu quả) giữa cổng và nguồn. Bây giờ khi bạn sạc MOSFET và sau đó giới thiệu trở kháng cao, điện tích sẽ được giữ lại (và điều này thường xảy ra trong MOSFET điện). Khi cổng được nối với mặt đất thông qua một điện trở, điều này đảm bảo rằng điện tích còn lại được nối đất và MOSFET sẽ không dẫn điện. Đôi khi không sử dụng điện trở đất có thể gây ra kết quả thất thường trong hệ thống và cũng có thể dẫn đến sự đột biến hiện tại do chập điện.

— heisenburg007
nguồn