Selección de un transistor para la conmutación de lado alto a 5 V con una corriente de carga de 2A

Al igual que el interruptor de lado alto BJT que se muestra en su pregunta, esto hace lo mismo con un MOSFET de canal N y canal P:

Sisumicrocontroladorpuedetolerar5voltiosensuspinesdesalida,entoncespuedeconectarlasalidadirectamentealapuertadelMOSFETdecanalPenunaconfiguracióndedrenajeabierto,ynonecesitaeldispositivodecanalN.

R1estáahíparaasegurarqueelMOSFETestéencendidocuandoelMOSFETdecanalNestéapagado.DebidoalanaturalezainversoradelMOSFETdecanalN,un0enlasalidadelmicrocontroladorenciendelacargay1laapaga.Laadicióndeunpull-up(R2)a3.3venlasalidadelmicrocontroladormantienelacargadesactivadacuandoseactivaelcircuitoporprimeravez.Querráconfigurarelpindesalidadelmicrocontroladorcomodrenajeabierto.

TengaencuentaquenohayresistenciasenloscircuitosdecompuertadelosFET,estosedebeaquesondispositivoscontroladosporvoltaje,adiferenciadelosBJTcuyasbasesestáncontroladasporcorriente.

El DMP2035U tiene un Rds (encendido) típico de 23 mΩ y puede manejar 2.9A en forma continua y disipar 0.8W. Por lo tanto, la caída de voltaje será de aproximadamente 45 mV, o aproximadamente 4.95v en toda la carga.

Quieres un canal P MOSFET. Necesita uno que tenga un Rdson muy bajo con solo una unidad de compuerta de 5 V, pero eso no debería ser demasiado difícil ya que sus requisitos de voltaje son bajos. Probablemente puedas encontrar uno en los pequeños 10s de rango m.

Por ejemplo, supongamos que encuentra uno con 35 mΩ a 5 V gate drive. A 2 A, eso disminuirá solo 75 mV, por lo que su salida será 4.925 V. La disipación de potencia es (2 A) ² (35 mΩ) = 140 mW. Probablemente sea el límite para un paquete SOT-23: verifique la hoja de datos. Suena apropiado para un paquete SOT-89, pero como siempre, verifique la hoja de datos.

Otra opción es poner en paralelo dos MOSFET. Eso reduce la disipación total en 2, y la disipación de cada uno en 4 en relación con un solo FET. Dos de los mismos FET en paralelo del ejemplo anterior solo disiparían 70 mW en total. Idealmente, cada uno disipará 35 mW, que apenas notaría que se caliente. No compartirán la corriente exactamente igual, pero incluso si uno disipa todos los 70 mW, un SOT-23 aún estaría bien.