Mosfet Dirección de flujo de corriente convencional en el circuito

Las puertas MOSFET tienen una impedancia muy alta, por lo que no fluye corriente (o casi ninguna corriente) en ellas en condiciones de estado estable.

Durante el encendido / apagado, de hecho, la corriente fluye hacia / desde la puerta cuando carga / descarga y alcanza el nivel Vgs requerido. Pero esto es sólo una condición transitoria. Si su carga se cambia solo de vez en cuando, su condición de estado estable no fluye corriente hacia / desde la puerta MOSFET.

Sugerencias adicionales:

1. Si planea controlar cargas inductivas como motores, use un diodo de retorno de retorno en los terminales de carga para evitar destruir el P-MOSFET debido a picos de voltaje inductivo en su drenaje cuando la carga se apaga.

2. Desconecte el riel de suministro de + 12V con un capacitor grande para evitar destruir el P-MOSFET debido a picos de voltaje inductivo en su fuente cuando la carga se apaga.

3. Debido a las altas corrientes involucradas, considere usar un optoacoplador en lugar de un BJT para aislar completamente el circuito de 12 V del Arduino.

4. Considere usar un N-MOSFET de nivel lógico en lugar de un BJT para T1. Si decide mantener el BJT, agregue una resistencia de base para limitar la corriente a la base. Además, agregue una resistencia desplegable en la base para asegurarse de que el BJT esté cortado cuando el pin Arduino esté en alta impedancia (algo que puede suceder cuando el Arduino está apagado o cuando se está iniciando, antes de que el pin esté configurado como OUTPUT ).

Su diagrama es correcto (pero es difícil de leer debido a las flechas en bloque). La corriente a través del elemento rojo es sustancial solo cuando la corriente de carga está encendida o apagada. La corriente "?" Existe durante la transición de estado, porque el mosfet es controlado por voltaje. La corriente es necesaria porque existe una capacidad interna sustancial entre la compuerta y el desagüe & fuente. Ic carga esa capacitancia cuando la corriente loar se pone en ON. El rango de capacidad se descarga a través de R1 cuando la corriente de carga se apaga.

T1 no es de tipo P, sino NPN

El elemento rojo puede ser un cable. A menudo, se utiliza una pequeña resistencia para amortiguar las oscilaciones de radiofrecuencia no deseadas que son comunes en los circuitos de pulso rápido sin precauciones.

Si este circuito se realiza correctamente, I1 es solo de unos pocos miliamperios, la mayor parte del Is va a la carga.

Esas flechas hacen que todo sea difícil de descifrar, pero se ven correctas.

La puerta de un MOSFET se comporta como un condensador. Por lo tanto, una corriente fluirá dentro o fuera de la puerta solo cuando esté cambiando. (La cantidad de carga de la puerta se debe encontrar en la hoja de datos).

El canal de fuente / drenaje de un MOSFET se comporta más o menos como una resistencia. (La resistencia (R _{DS (on)} ) debe encontrarse en la hoja de datos). En un MOSFET clasificado para grandes corrientes, esta resistencia generalmente es muy baja (miliohms), por lo que generalmente se ignora. En otras palabras, puede suponer que la carga se comporta como si estuviera conectada directamente a + 12V.

Si la carga es inductiva (por ejemplo, motor, relé, transformador), puede generar picos de voltaje grandes cuando está apagado, y debe agregar un snubber para proteger el resto de su circuito.

Dado que los voltajes a lo largo del circuito no fueron etiquetados o discutidos, tal vez su pregunta provenga de un malentendido común. Esta es la idea errónea de que los circuitos se basan en la corriente eléctrica ... y que para entender los circuitos, hacemos un bosquejo de todas las corrientes.

En realidad, los ingenieros y los científicos ven la mayoría de los circuitos como sistemas controlados por voltaje. Todo está alimentado por suministros de voltaje constante, y la señalización se basa en el voltaje. Para entender un circuito, dibujamos en todos los voltajes. Luego, utilizando la ley de Ohm, podemos determinar las corrientes si es necesario (o incluso ignorarlas por completo, y concentrarnos en los voltajes de entrada / salida y vataje de carga).

Para una buena vista animada de voltajes (y corrientes) dentro de los circuitos, pruebe el pequeño simulador en el sitio de Falstad. (un applet de java)

Por ejemplo, la corriente en el cable de la compuerta del PMOS permanece en cero, ya sea que el transistor esté encendido o apagado. Los transistores MOS son dispositivos controlados por voltaje, y su corriente de compuerta generalmente es irrelevante.

Para analizar este circuito, observe que el transistor T1 y la resistencia R1 forman un divisor de voltaje entre 12V y 0V. Cuando T1 está activado, T1 forma un cortocircuito a tierra y baja la compuerta del PMOS a cero voltios. Cuando T1 está desactivado, actúa como un circuito abierto, y luego R1 lleva la compuerta PMOS hasta 12V.

En otras palabras, T1 y R1 han convertido el pequeño voltaje de salida del Arduino en una señal de 12V. Esta señal de 12 V luego controla la puerta del transistor PMOS.

El transistor PMOS está cableado como un inversor: cuando el voltaje en la puerta del PMOS es cero, ese transistor se enciende completamente y cuando el voltaje es de 12 V, se apaga. (Sí, debería manejar 10amps bien. Si su resistencia de activación es lo suficientemente baja, es posible que ni siquiera necesite un disipador de calor).

Además, tenga en cuenta que necesitará una resistencia en serie con la base del transistor T1. La entrada del transistor actúa como un diodo a tierra, y este diodo cortocircuitaría el pin de salida de su Arduino. (Los LED necesitan una resistencia limitadora de corriente, al igual que el conductor base de este transistor). La resistencia agregada debe ser aproximadamente 10 veces más grande que el valor de R1 (por lo tanto, si R1 es 10K, agregue una resistencia de 100 K a la conexión entre el Arduino y T1.)