Tại sao nên sử dụng bộ chuyển đổi tải trọng của Wap và không chỉ một bóng bán dẫn làm công tắc

Tôi đang cố gắng hiểu lợi thế của việc sử dụng switch công tắc tải "để chuyển đổi ứng dụng.

Công tắc tải (như cái bên dưới), có hai bóng bán dẫn để thực hiện công việc. Tại sao tôi không thể sử dụng một bóng bán dẫn (bjt / fet) để làm điều tương tự?

Bạn có thể sử dụng một FET duy nhất, nhưng có một số lợi thế khi sử dụng IC chuyển đổi tải.

1. Điện áp cao hơn điện áp vi có thể được chuyển đổi. (Điều đó cũng có thể được thực hiện bằng cách sử dụng 2 bóng bán dẫn.)
2. Công tắc tải đã tích hợp giới hạn dòng điện tích hợp. Điều này có thể được thực hiện với các thành phần riêng biệt, nhưng đòi hỏi nhiều kỹ thuật hơn.
3. Thường xuyên hơn không, các công tắc tải có giám sát, chẳng hạn như đầu ra tốt hoặc quá dòng, v.v.
4. Phân tích dung sai sẽ dễ dàng hơn khi toàn bộ mạch trên một điểm chết với dữ liệu được đảm bảo về hiệu suất của nó.

Như với tất cả những thứ kỹ thuật, sự đánh đổi.

Ngoài những gì người trả lời khác đã viết, một công tắc được thực hiện với một MOSFET công suất duy nhất sẽ có một diode cơ thể giữa nguồn và cống. Kết quả là, công tắc có thể chặn dòng điện chỉ theo một hướng. Theo hướng khác, diode cơ thể sẽ tiến hành xem công tắc có mở hay không.

Một công tắc tải tích hợp thường có thể chặn dòng điện theo cả hai hướng. Điều này được thực hiện bằng cách kiểm soát độ lệch của khối trong MOSFET hoặc bằng cách sử dụng hai MOSFET back-to-back.

Trong trường hợp này, bóng bán dẫn thứ hai đang thực hiện chức năng chuyển mức. MOSFET kênh P yêu cầu tín hiệu điều khiển thấp hoạt động được tham chiếu đến đầu cuối nguồn của nó (tức là trên điện trở). Thiết bị kênh N cho phép bạn điều khiển công tắc bằng tín hiệu logic hoạt động cao được tham chiếu mặt đất, thuận tiện hơn nhiều trong hầu hết các ứng dụng.

Mục đích của thiết kế rất phổ biến này, bao gồm cả bóng bán dẫn BJT, là để cách ly tín hiệu 'EN', có thể từ nguồn điện áp thấp. Ngoài ra, nguồn có thể không chịu được điện áp cao trên 3,3 VDC hoặc điện áp logic 5 VDC tại các đầu ra của nó.

Transitor PMOS cũng có thể là hầu hết các bóng bán dẫn PNP. Nó có thể bật hoặc tắt điện áp cực cao, chẳng hạn như 300 VDC cho một chuỗi đèn LED dài. Nó có thể là công tắc nguồn chính cho tất cả các loại tiện ích trong khi vẫn cách ly 'EN'. Giới hạn điện áp tối đa cho MOSFET hiện tại là khoảng 700 VDC.

Tôi nên lưu ý rằng bóng bán dẫn NMOS sẽ được tiếp xúc với cùng một điện áp Vin thông qua điện trở phân cực, được sử dụng để đảm bảo PMOS TẮT nếu 'EN' thấp hoặc ở điện áp đất / nguồn (0 volt). NMOS có thể là loại bật đầy đủ ở khoảng 5 VDC hoặc 10 VDC, tùy thuộc vào logic điều khiển nó.

EDIT: Vì PMOS được nối đất khi được bật, giới hạn cho Vin là 20 VDC trở xuống. Cảm ơn @BeBoo đã chỉ ra điều đó. Đối với điện áp cao hơn, điện áp nguồn cổng sẽ phải được kẹp bằng một diode zener.