Divisor de voltaje para proteger la compuerta P-FET en un circuito de inversión de polaridad

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Estoy tratando de implementar una protección de polaridad utilizando la técnica P-MOSFET en un circuito de 30v DC

¿Cómo puedo proteger la puerta de un IRF9540N (Vgs 20v)?

¿Vi que puedo usar un divisor de voltaje usando 2 resistencias o 1 resistencia y 1 zenner?

¿Cuál es el mejor?

¿Cómo puedo calcular los valores de resistencia correctamente?

Vi este circuito en un Indestructables

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Muchas gracias.

    
pregunta Victor Santos

1 respuesta

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El Zener es mejor por dos razones: -

  1. La puerta está sujeta a un voltaje seguro sin importar cuál sea la tensión de entrada, mientras que con un divisor de resistencia, la tensión de la puerta continúa aumentando a medida que aumenta la tensión de entrada.

  2. El Zener no reduce el voltaje de la Puerta cuando está por debajo de su voltaje Zener, por lo que el FET todavía estará bien encendido a bajos voltajes de entrada.

Con las resistencias, debe equilibrar la tensión de activación de la compuerta requerida con la reducción de tensión requerida para la protección. Eso limita el rango de voltajes de entrada que el circuito puede manejar, y requiere valores de resistencia cuidadosamente seleccionados.

Con un Zener, el valor de la resistencia solo tiene que ser lo suficientemente alto como para no sobrecalentar el Zener o la resistencia, pero lo suficientemente bajo para proporcionar una corriente de polarización Zener adecuada y descargar la puerta rápidamente si la tensión de alimentación se invierte repentinamente (por lo tanto, 10K es OK, pero 10M podría no serlo.

El 1N4740A tiene una capacidad nominal de 25 mA, pero debería funcionar un poco menos que 1 mA. A 30 V, la resistencia tiene que bajar 20 V, por lo que su valor podría variar desde al menos 20 V / 25mA = 800 & ohm; a 20V / 1mA = 20k. A 10 V en el FET obtendrá casi la totalidad de 10 V, por lo que aún estará completamente encendido.

Con un divisor de resistencia, para obtener 10 V en la puerta, una resistencia debe caer 20 V y las otras 10 V, dividiendo así la tensión de entrada entre 3. La resistencia inferior debe ser el doble del valor superior, es decir. si R1 es 10k, entonces (la resistencia en lugar de) D1 debe ser 5k.

Sin embargo, a 10 V, las resistencias aún dividirán el voltaje entre 3, por lo que el FET solo obtendrá 3,3 V, lo que no es suficiente para encenderlo correctamente. Esto podría ser una mala noticia si la fuente de alimentación se daña o si la carga consume una alta corriente que cae momentáneamente el voltaje de entrada, ya que el FET parcialmente encendido podría disipar la alta potencia y explotar.

    
respondido por el Bruce Abbott

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