Interruptor de transistor con voltaje 0 OFF

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Soy nuevo en electrónica, por lo que me disculpo por adelantado por la terminología incorrecta.

Tengo un circuito existente que se puede alimentar con 13.4v o 14.4v. Lo que me gustaría hacer es tratar esa diferencia de voltaje como un interruptor binario, donde la potencia de 13.4v está apagada y la de 14.4v está encendida.

Básicamente, quiero construir un circuito que pueda tener un voltaje de entrada de 13.4v o 14.4v que equivaldría a una salida de 0v o 14.4v respectivamente.

He encontrado y examinado transistores MOSFET, ya que parecen ser la forma más razonable de lograrlo, pero no puedo encontrar uno que tenga un voltaje de umbral de fuente de compuerta lo suficientemente alto. Al igual que en, puedo encontrar un MOSFET de 14v Vgs pero el Vgsth siempre es demasiado bajo, generalmente de 6,7 voltios. Necesito que la tensión de salida OFF sea 0v. Esto me está llevando a pensar que este podría no ser el enfoque correcto.

EDITAR: También quiero incluir que el consumo máximo de corriente en el circuito podría alcanzar 8 amperios, pero en promedio debería estar más cerca de .5 / 1 amperios.

¿Puedo lograr el circuito que describí anteriormente con solo un MOSFET? ¿O es lo que estoy tratando de hacer razonable / posible?

Gracias por tu tiempo.

    
pregunta LOP_Luke

3 respuestas

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ThePhoton tiene razón en los comentarios. Necesita un comparador para hacer este tipo de comparación de manera confiable. Lo que quieres es algo como

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Esto le dará una salida cero hasta que la entrada supere (nominalmente) 13.9 voltios, que está a medio camino entre 13.4 y 14.4. Dado que las piezas tienen tolerancias, particularmente el diodo Zener a la izquierda, la olla de 200 ohmios se puede usar para ajustar la variación de los componentes. La combinación 1Mohm / 1kohm no es necesariamente importante, particularmente si sus entradas son realmente los dos valores que ha descrito. Sin embargo, son una buena idea y proporcionan aproximadamente 15 mV de acción instantánea (histéresis) si la entrada simplemente está cerca de la tensión de disparo. Hay muchos comparadores disponibles, aunque tendrá que asegurarse de obtener uno que pueda manejar suministros de 15 voltios (no todos en la actualidad), y si quiere ir con un viejo pero bueno puede obtener un LM311 o LF311. O puedes usar 1/4 de un LM339. Ambos son bastante baratos.

Esto funciona de la siguiente manera: Para cualquier entrada por encima de aproximadamente 6.2 voltios, la entrada + será de aproximadamente 6.2 voltios. La entrada se divide aproximadamente en un factor de 2.2 (depende del ajuste del potenciómetro) y para voltajes menores a 13.9 voltios, la entrada será menor que la entrada +, por lo que la salida del comparador será alta. Esto mantendrá el MOSFET apagado. Tenga en cuenta que eso es un tipo p, y casi cualquier cosa funcionará en esta aplicación. Sin embargo, tenga en cuenta que los MOSFET tienen cierta corriente de fuga, generalmente en el área de 1 mA o un poco menos, por lo que el MOSFET no estará "completamente" apagado. Si está conduciendo una carga de alta impedancia, deberá tener cuidado con esto. Cuando la entrada supere los 13.9 voltios más o menos (de nuevo, esto dependerá del ajuste del potenciómetro), la entrada será más alta que la entrada +, la salida del comparador bajará y el MOSFET se activará.

EDITAR - También tenga en cuenta que 200 ohmios para R3 funcionarán bien siempre y cuando use resistencias del 1%, que son muy baratas en estos días. Si elige ir más barato y usa 5% o (Dios nos ayuda) 10% unidades, probablemente tendrá que usar una olla más grande: 500 ohmios deberían funcionar.

    
respondido por el WhatRoughBeast
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Probablemente no puedas hacer esto efectivamente con un solo MOSFET.

Por un lado, porque el encendido no ocurre de manera muy abrupta. Podría requerir una variación de varios voltios en la compuerta entre cuando el FET comienza a permitir un poco de corriente hasta donde está completamente "encendido".

Segundo, porque la tensión de umbral varía de un dispositivo a otro y cuando la temperatura del dispositivo cambia.

Obtendrá una solución mucho más limpia si investiga comparators , que es un tipo de producto diseñado para hacer exactamente lo que está tratando de hacer.

    
respondido por el The Photon
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Considere una referencia de voltaje TL431. Puede usar esto como un comparador e incluye una referencia de voltaje compensado por temperatura, por lo que todo lo que necesita es un divisor de voltaje de dos resistencias para convertir el voltaje de entrada (13.9V) al voltaje de referencia (2.495V). Y luego un MOSFET en la salida para obtener la salida de 14.5 V que desea.

    
respondido por el Ken Shirriff

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