3v3 Microcontrolador que controla un MOSFET que necesita 5V

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Estoy diseñando un controlador de calentador que tiene un voltaje de entrada primario entre 12 y 24V. Todo excepto el calentador funciona con 3V3, incluidos el microcontrolador, los LED, los potenciómetros y el MOSFET.

El problema es que el MOSFET no funcionará a su máximo potencial, enlace La figura 2 muestra ese 3V3 limita la corriente a aproximadamente 5-6 amperios. Necesito cambiar hasta 8 amperios.

Como una solución, he considerado lo siguiente:

  • El uso de un regulador de 5 V con un Pin de apagado (LP2951) no es ideal para PWM.
  • Usando un regulador de 5V, un cambiador de nivel.

Planeo fabricar 1,000, por lo que mi objetivo es un bajo número de piezas y confiable, el costo siempre es una consideración, pero alrededor de $ 0.50 (cualquiera de las soluciones anteriores) no es demasiado caro.

Ya que no necesito mucha corriente (< 1mA) y solo necesito un poco más de voltaje (< 4V total) en el MOSFET, ¿puedo usar un diodo Zener o una referencia de voltaje de manera segura? ¿Cómo sería ese circuito? Los pocos intentos que hice para simular este tipo de circuitos no funcionaron.

Editar:

Creé una simulación de lo que creo que es la respuesta de Alex. ¿Podría alguien verificar mi comprensión? Simulación del circuito de Alex Si esto funcionara en el "mundo real" me gusta. Simple y no requiere otro regulador de voltaje. FYI: El Zener ilustrado es 5V1 y la entrada ("L") es 3V3.

    
pregunta James

3 respuestas

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Es posible que desee considerar un MOSFET alternativo. El NTMFS4897 tiene especificaciones similares a las que seleccionó, pero puede manejar 40A Id a 3v Vgs ( Figura 2 en la hoja de datos).

Puede obtenerlo de Digi_Key por $ 1.75.

    
respondido por el tcrosley
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Lo que probablemente desee hacer es agregar otro transistor pequeño (NPN o NMOS) en una configuración de drenaje abierto como un búfer. Entonces, lo que harías es agregar una resistencia pull up a la compuerta de tu transistor actual y luego usar el nuevo transistor para jalar la compuerta a tierra y apagarla. También querrá agregar un pull up al nuevo transistor para que apague el transistor de alimentación de forma predeterminada. Puede agregar un diodo Zener para limitar el voltaje de la compuerta. La tensión de control terminará invirtiéndose, pero debería poder encender el transistor por completo.

    
respondido por el alex.forencich
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Si considera < $ 0.50 costo aceptable, una solución elegante es usar un controlador de puerta MOSFET como el Microchip MCP1401 / 2 .

Proporciona cambios de nivel, así como una salida en búfer que puede conducir alrededor de la mitad de un amperio a la puerta MOSFET para que cambie rápidamente.

Por supuesto, puedes construir esto con transistores discretos: 3 BJT y un par de resistencias, que tendrían un BOM de unos pocos centavos.

    
respondido por el Spehro Pefhany

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