¿Combinar la capacitancia del controlador IC con la capacitancia de entrada MOSFET?

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Una pregunta rápida y sencilla:

  

Si tengo un pin del microcontrolador que dice que "está diseñado para impulsar cargas capacitivas de hasta 70 pF", ¿eso significa que puedo controlar directamente los MOSFET desde el pin que tienen una capacitancia de entrada de 70 pF o menos?

Obviamente estamos hablando de MOSFET de nivel lógico de baja corriente para que esto sea incluso remotamente posible, por ejemplo 2N7002K . También es obvio que el microcontrolador puede cambiar los MOSFET de mayor capacidad, solo toma más tiempo hacerlo, siempre que la corriente esté limitada para que el microcontrolador no esté dañado.

Las palabras clave aquí serían "diseñado" y "operación recomendada". ¿En qué circunstancias recomendaría conectar un MOSFET a un microcontrolador sin un controlador de compuerta en medio?

    
pregunta Nakedible

1 respuesta

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Cuando

  • la tensión producida por la uC es suficiente
  • el tiempo de conmutación (resultante de la capacidad del variador limitado, tal vez limitado por una resistencia en serie, y la capacitancia efectiva de la compuerta (!)) es aceptable
  • no hay peligro de "marcha atrás" desde el cambio en el mosfet de vuelta a la puerta de la unidad de control de la unidad (esto puede ser una razón para incluir una resistencia de la serie de la puerta)

Cuando está cambiando un relé de 20 mA LED o 100 mA utilizando un mosfet de nivel lógico TO92, conduciría la puerta directamente sin dudar (pero verificaría si el voltaje de la puerta es suficiente). Cuando el motor PWMming 10A no soñaría con hacerlo. En medio hay, por supuesto, un área gris, donde una cuidadosa consideración (y algunos experimentos de fumar) pueden ahorrarle un chip de controlador de mosfet.

(editar: agregue "utilizando un TXB0108 como un controlador rápido de Mosfet")

El TXB0108 es un chip maravilloso, pero controla sus salidas de una manera muy especial: un pulso corto de impedancia relativamente baja (50..100 ohm), luego sostenido por una impedancia relativamente alta (4k). No pude encontrar la duración del pulso en la hoja de datos.

Su mosfet debe tener una capacitancia de compuerta efectiva lo suficientemente baja como para que esté suficientemente cargada por el pulso. Como valor de campo de juego, puede usar la 70pF mencionada en la hoja de datos TXB0108 (menos la capacitancia parásita de la PC, etc.).

Los retardos de conmutación del TXB0108 son de hasta ~ 10 ns con una carga de 15 pF. Esto no me hace sentir cómodo al llegar a 100 ns con 70 pF.

El voltaje permitido en un pin TXB0108 es de 0.5 .. 6.5 V: hay un margen más allá del rango de suministro, con corrientes de cierre de 50 mA. Eso bien podría significar que el chip está razonablemente protegido contra el enganche y otros efectos no deseados que podrían ser causados por el backdrive. Pero tenga en cuenta que esto se encuentra en la infame sección "máximos absolutos", NO en las operaciones normales.

Resumen de la gestión: la hoja de datos TXB0108 no proporciona suficientes detalles, la especificación del estadio de juego para el mosfet es < La capacitancia de compuerta efectiva de 50 pF, 100 ns podría ser alcanzable, pero se necesitarán experimentos para verificar el diseño. Es posible que el backdriving no sea un problema (las especificaciones se ven mucho mejor que un pin de uC promedio), por lo que la resistencia en serie puede no ser necesaria, pero nuevamente: datos insuficientes.

    
respondido por el Wouter van Ooijen

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