Circuito de conducción antiparalelo LED

El problema es que no podrá activar el NFET en su configuración. Si su suministro positivo es de 5 V y su compuerta es de 5 V, entonces el NFET siempre estará saturado. Necesita un voltaje de fuente de compuerta grande para que FETS funcione como interruptores. Al tirar de la entrada de los FET a 0 V, probablemente se encienda uno de los LED, porque el voltaje de la fuente de la compuerta del PFET es de 5 V.

Si estos son dos LED separados, entonces la forma más fácil de resolver esto es separar los dos circuitos y hacer que un LED funcione con el PFET, y el otro LED que funcione con el NFET (vea el esquema a continuación). Esto permite la mejor eficiencia con el menor número de piezas.

Esta solución funcionará si tiene LED separados:

Sisetratadeundiodoantiparalelo,todavíahayalgunasopciones.Sieldispositivoqueimpulsaelpinpuedegeneraryreducirlacorrientenecesaria,entoncespodríausarlosdosFETparaactuarcomoelladoopuestodeunpuenteH,comosemuestraacontinuación.

Si tiene un pin adicional que puede conducir la corriente necesaria, simplemente puede conectar el LED con resistencia a través de dos pines, y esto probablemente le dará el diseño más simple de la placa.

SinoestáenganchadoalaideadeutilizarFETdiscretos,entoncespodríaconsiderarunchipinversordual,queseríabaratoyfácildeusar,como esta parte .

Si necesita llevar ambos LED a la misma corriente (por ejemplo, 20 mA), probablemente necesitará un puente en H para darle la flexibilidad de agregar resistencias de carga separadas para cada diodo.

Una regla de oro para los MOSFET es que cuando desea que funcionen como interruptores, necesita conectar la fuente a tierra (NFET) o VDD (PFET). De lo contrario, el transistor comenzará a apagarse a medida que aumenta el voltaje de la fuente.

W5VO es correcto, el N-MOSFET no se enciende porque \ $ V_ {GS} \ $ es demasiado bajo; la puerta puede estar a + 5 V, la fuente no está cerca del suelo. Los cambios mínimos serán tener P-MOSFET tanto a la izquierda como a la derecha, y conducir uno con la señal de unidad invertida del otro. Necesitará un MOSFET adicional para invertir la señal.

clabacchio

es mejor, pero como él dice, tiene una mala corriente estática a través de las resistencias. Si el voltaje del LED es 2V y M2 está encendido, el nodo R1 / R2 estará en + 2V. La corriente a través de R2 es entonces 2V / 330 \ $ \ Omega \ $ = 6mA. La corriente a través de R1 es 3V / 330 \ $ \ Omega \ $ = 9mA, por lo que la corriente del LED solo será de 3mA, o la mitad de la corriente a través de R2. Para voltajes de LED más altos, esto empeora aún más, y con un voltaje de LED de 2.5V no habrá ninguna corriente de LED. Disminuir los valores de las resistencias aumentará la corriente del LED, pero la corriente a través de R2 aumentará en consecuencia. Este circuito siempre tendrá una baja eficiencia.

  

\ $ \ eta = \ dfrac {(V_ + - 2 \ cdot V_ {LED}) \ cdot V_ {LED}} {(V_ + - V_ {LED}) \ cdot V_ +} \ $

Eso es para voltajes de LED inferiores a \ $ V _ + \ $ / 2. Para voltajes de LED más altos, el LED no se encenderá en absoluto y \ $ \ eta \ $ será cero. Para \ $ V _ + \ $ = 5V y \ $ V_ {LED} \ $ = 2V esto da

  

\ $ \ eta = \ dfrac {(5V - 2 \ cdot 2V) \ cdot 2V} {(5V - 2V) \ cdot 5V} = 13 \%! \ $

Esto está cerca del 15% de eficiencia del circuito de OP.

La solución es apagar la corriente a través de R2 cuando M2 está activado, y eso es lo que hace un puente en H. Reemplace R2 por otro n-MOSFET, y R1 por un P-MOSFET, y coloque una resistencia en serie con los LED (pueden compartirlo, solo se necesita uno) .
Por supuesto, esto duplicará el número de MOSFET, y necesitará uno adicional para crear un complemento de voltaje de conducción. Pero es la única solución para evitar las pérdidas actuales.

editar (después de agregar la hoja de datos del LED)
Los LED tienen voltajes delanteros bastante diferentes, por lo que sugeriría que cada LED tenga su propia resistencia de serie (no la comparta, como sugerí por primera vez). Valores: ignoraremos la caída de voltaje en los MOSFET, por lo que el 660nm dejará 5V - 1.8V = 3.2V para la resistencia. A 20mA esto da 160 \ $ \ Omega \ $.
Lo mismo para el 905nm LED (¿no es ese infrarrojo ???): 5V - 1.2V = 3.8V. A 20mA esto da 190 \ $ \ Omega \ $.

Como señaló W5WO, una solución puede ser un circuito como este:

^{_{Vdd es 5V, no 1V :) Y el editor carece del modelo para el BS250}}

Este circuito debería funcionar, aunque tendrá una corriente estática en las dos resistencias (puede considerar las más grandes). Uno de ellos quedará abrumado por el respectivo transistor si su \ $ r_ {DS} \ $ es lo suficientemente bajo. Pero es una solución subóptima.

Recuerde que los nMOS funcionan mejor para bajar, mientras que los pMOS son mejores como dominadas. Esto se debe a que siempre necesita un umbral de voltaje entre la puerta y la fuente.

Si tiene LED separados, es mejor usar circuitos separados.