busca contínua para entender os MOSFETs de canal p

(Isenção de responsabilidade caso isso não seja dolorosamente óbvio - eu sou muito n00b, especialmente quando se trata de entender transistores).

Eu pensei que tinha tudo planejado - um MOSFET de canal p é (ou pode ser usado como) um switch do lado alto para uma fonte de tensão diferente da que meu MCU está executando. Para testar minha compreensão, reuni o seguinte em uma placa de ensaio:

esquemático

^{simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab}

O código no U1 (um arduino de 5V) permite que eu dirija a linha alta ou baixa ou coloque-a em um estado de z alto para simular todos os três cenários. Eu esperava que dirigir a linha baixa acendesse o LED em 9V e dirigi-lo alto desligaria o LED (0V no dreno mosfet). O que realmente aconteceu foi - nenhuma luz e o dreno com uma tensão de 6V (5,9V). Estou bastante confuso - o que está acontecendo aqui?

Aqui está o mosfet que estou usando: https://www.sparkfun.com/datasheets/Components/General/FQP27P06.pdf

Ele deve ser controlado até mesmo por um nível lógico de 3,3V, portanto, 5V deve estar bem.

mosfet

— kolosy
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Respostas:

Há um erro no circuito OP. Como não será possível desligar o LED, o LED ficará aceso o tempo todo. Para desligar o MOSFET do canal P, você precisa puxar o Gate para a fonte. A fonte está sempre em + 9V no seu circuito, mas o pull-up R1 vai apenas para + 5V (VCC).

Um switch MOSFET do canal P do lado alto geralmente se parece com isso.

insira a descrição da imagem aqui

Q2 pode ser um pequeno MOSFET de canal N ou um transistor NPN pequeno.

insira a descrição da imagem aqui

Por outro lado, existe uma razão para usar um comutador de canal P do lado alto (em oposição a um comutador de canal N do lado baixo)? Você está fazendo essa configuração apenas para entender melhor os MOSFETs de canal P?

— Nick Alexeev
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sim, isso é apenas para a compreensão

— kolosy

por curiosidade - por que o pull-down no canal n de 100k e o pull-channel no p-canal de 10k?

— kolosy

@kolosy O tamanho do pull-up R1 determina com que rapidez Q1 será desligado. A capacitância de porta de Q1 está descarregando através de R1. O pull-up e pull-down podem ser de 10k (especialmente se você não estiver filmando para uma operação com pouca energia).

— Nick Alexeev

Vale ressaltar que alguns microcontroladores têm pinos que podem ser configurados como dreno aberto e podem aceitar uma voltagem fora do VDD, para que o circuito do driver seja "enrolado" no dispositivo.

— Kaz

Acabei de abordar a versão inferior, usando um 2N3904 NPN, um mosfet IRF9540 PNP, acionando um LED de 50W. Controlado por um oscilador schmitt NAND. Funciona bem!

— johny why

Há algumas coisas para mudar em seu circuito:

Você deseja puxar a porta MOSFET para 9V, não para VCC.
Depois de fazer isso, você não poderá usar o pino LED_EN diretamente, porque provavelmente não será tolerante a 9V.
Para corrigir isso, você pode usar um MOSFET de canal N para abrir o portão do P-FET.
Você precisará de um resistor limitador de corrente no LED.

Aqui está um diagrama que fiz para outra resposta :

PMOS

Isso está acionando um motor, mas o mesmo circuito funciona para acionar um LED (com um resistor adicional). Eu acho que a resposta vinculada também fornecerá algumas informações boas, se eu disser! :)

Boa sorte.

— bitsmack
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legal - seu outro post foi definitivamente muito útil.

— kolosy

@kolosy Fico feliz em ajudar :)

— bitsmack

mais um acompanhamento? o circuito real pelo qual eu estava fazendo isso na preparação é um mosfet hbridge, com dois pe e dois nets de canal. a tensão da bateria é de 6V e o MCU ainda é de 5V. Se os pull-ups lá estão puxando corretamente para 6V, não para vcc, ainda preciso do canal n, ou há uma diferença de 1V que a ino pode suportar?

— kolosy

@ kolosy Realmente depende do microcontrolador. Geralmente, você não deseja os pinos de E / S acima do VCC (ou abaixo do solo). Você pode se safar disso. Consulte a folha de dados em Classificações máximas absolutas. Eles fornecem os limites que impedirão o chip de danificar, mas não é garantido que funcione fora dos valores recomendados. Muitas vezes vai :) Uma ponte H tem alguns meandros. Por exemplo, os tempos de ativação e desativação do FETS devem ser levados em consideração. Se você ativar um ao mesmo tempo que você desliga outro, poderá obter o caso em que um começa a ser conduzido antes ...

— bitsmack

... o outro para. Este curto-circuito pode ser um problema! Alguns microcontroladores (PICs, por exemplo) possuem uma configuração de banda morta programável e tratam desses problemas de tempo para você. Boa sorte!

— bitsmack

Seu circuito como está não funcionará. Ele deve estar sempre no estado ligado porque você sempre tem um Vsg> Vthreshold. O que você precisa é do resistor de 10k conectado à linha de 9V, mas isso só funcionará se o seu bloco lógico de 5V puder bloquear até 9V no modo Z alto. Basicamente, o PMOS será desligado quando o lado alto estiver na mesma voltagem que o portão. O pmos liga quando a tensão do portão cai ~ 0,7V (Vthreshold) abaixo da tensão da fonte.

Para ligá-lo, você desejará aumentar o Z e, para desligar, reduzirá a tensão do portão para 0.

— horta
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