Vi điều khiển điều khiển hành vi điện áp MOSFET N-Channel

10

Như đã thấy trong mô hình LTSpice này, tôi đang cố điều khiển một đèn LED trắng (3.6 Vf @ 20 mA) được kết nối với nguồn điện áp 7.5 với MOSFET kênh N 2N7002 và tín hiệu điều khiển 5V từ Arduino.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Cho rằng điện áp cổng của tôi là 5V từ bộ điều khiển vi mô, tôi đã mong đợi MOSFET về cơ bản hoạt động như một công tắc. Bằng cách nhìn vào biểu đồ cho 2N7002, với cường độ dòng điện mong muốn là 20mA và VSS là 5V, tôi đã mong đợi sự sụt giảm điện áp trên bóng bán dẫn gần bằng 0 như vậy điện áp nguồn là ~ 7,5V.

Tuy nhiên, như đã thấy trong biểu đồ mô phỏng, điện áp trên bóng bán dẫn trên thực tế là khá lớn, do đó điện áp nguồn chỉ ~ 3V (trái ngược với dự kiến ~ 7.5V).

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Khi tôi nối mạch này, tôi nhận được kết quả tương tự, điện áp nguồn ~ 3V.

Bất cứ ai có thể giải thích tại sao điện áp nguồn của MOSFET thấp hơn nhiều so với dự kiến? Và bất cứ ai cũng có thể vui lòng giới thiệu một bóng bán dẫn cho phép tôi hiệu quả trong tình huống này để tạo ra một công tắc để điều khiển đèn LED trắng với việc sử dụng tín hiệu 5V và nguồn cung cấp 7.5V?

arduino led mosfet

— Andrew C
nguồn

Vgsth khoảng 2,1 đến 2,5V @ Id = 0,25mA, Nếu giả sử khi đèn LED được chuyển tiếp, 3,5V sẽ xuất hiện trên nó và trên điện trở 200Ohms 20mA * 200 = 4V (điện áp thực tế ở một dòng chuyển tiếp nhất định sẽ nhận được từ các đặc tính của đèn LED) . Có một số vấn đề với mạch. COnnect nguồn để GND và thiết kế phù hợp.

— 19579

10

Đặt tải giữa nguồn cung cấp 7.5 Volt và cống MOSFET, và bạn sẽ có hành vi giống như chuyển đổi.

sơ đồ

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Trong bố cục hiện tại của bạn, nguồn nổi tùy thuộc vào dòng điện thông qua đèn LED và điện trở. Do đó, Vss không phải là 0 đến 5 Vol như bạn giả định, nhưng thấp hơn nhiều, tùy thuộc vào nơi Nguồn được thả đến tại một thời điểm.

Điều cần thiết là "công tắc" sẽ tiến hành khi có tín hiệu tích cực từ Arduino, do đó kéo nút Drain của nó xuống đất (hoặc gần với nó), từ đó biểu thị ~ 7 Volts mong muốn trên LED + R3.

— Anindo Ghosh
nguồn

1

Sau đó, điểm quan trọng ở đây là FET được điều khiển bởi điện áp cổng-nguồn chứ không phải điện áp cổng nối đất.

— Peter Bennett

1

Chỉ cần thêm vào nhận xét trước đó, bạn có thể kiểm soát đèn led của mình với sự sắp xếp bạn cung cấp, nhưng bạn sẽ cần sử dụng mosfet kênh P.

— BeB00
nguồn

Đúng, nhưng OP nên nhận ra rằng anh ta cần sử dụng logic tiêu cực trong trường hợp này, tức là nếu GPIO bằng 0, đèn LED sẽ sáng và ngược lại. Hoặc anh ta có thể điều khiển NPN BJT hoặc NMOS điều khiển PMOS để giữ logic tích cực .. Nhưng bây giờ chúng tôi đang thêm rất nhiều mạch cho một công tắc LED đơn giản.

— Jim