MOSFET con lógica de 5 V, 24 V VDS / VGSS

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Estoy intentando seleccionar un MOSFET que funcionará como un interruptor lógico en un riel de alimentación de 24 V, activando / desactivando la señal como lo indica un GPIO en un Arduino. El pin Arduino que se conectará a la puerta en el FET es de 5 V, la corriente máxima es de 40 mA. La corriente del riel de alimentación es ~ 1-2 A.

Me gustaría que la característica On esté lo más cerca posible de saturación con \ $ R_ {DS} \ $ muy bajo. El problema es que los FET que estoy encontrando y que veo recomendados en aplicaciones similares tienen:

  • Un \ $ V_ {GS} \ $ que es lo suficientemente bajo para funcionar con el Arduino, pero no es lo suficientemente alto \ $ V_ {GSS} \ $ .
  • Suficientemente alta \ $ V_ {GSS} \ $ , pero bien demasiado alta a \ $ V_ {GS} \ $ , o un \ $ R_ {DS} \ $ que es demasiado alto dada la salida de Arduino.

Tal como lo entiendo, aunque el mínimo o máximo de la especificación VGS puede ser de alrededor de 5 V, para obtener el menor \ $ R_ {DS} \ $ Spec, tienes que ejecutarlo a un nivel mucho más alto que el máx. Una parte por ejemplo spec min \ $ V_ {GS} \ $ como 2.0 V, máx. A 4.0 V, pero las condiciones de prueba que resultan en 50 mΩ \ $ R_ {DS} \ $ son 10 V a 8.4 A, lo que obviamente el Arduino no puede hacer.

¿No hacen FET con las características que necesito o mi enfoque es incorrecto?

Soy un novato en el manejo de transistores, así que corrija cualquier cosa que haya escrito que sea incorrecta.

Gracias

    
pregunta fiboboxsolid

2 respuestas

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El criterio de búsqueda principal para su interruptor lateral bajo de Nch es 5V Vgs, por lo tanto, para RdsOn est. Vgs > 3x Vgs (th) que significa Vgs (th) < 5V / 3 ~ 1.7V max

Por lo general, se denomina unidad FET de "nivel lógico" en lugar de los estilos más antiguos con un umbral Vgs (th) = 2 a 4V y prefiere un voltaje de unidad > = 9V

Vgss no debería ser un problema.

Si desea un interruptor Pch High Side, Vgs terminará siendo de 24 V y luego se necesitará un controlador diferente, como el colector abierto.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist
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Vgss es el voltaje máximo que puede colocar en la puerta MOSFET (a la fuente). Puede colocar cualquier voltaje más bajo que desee y el MOSFET no debería fallar debido a un exceso de Vgs (podría fallar por alguna otra razón). + / 25V para su hoja de datos de ejemplo.

Vgs (a un Rds máximo dado (activado)) es el voltaje que debe colocar en la compuerta para que se garantice el Rds especificado (activado) a un Tj de 25 grados C no realista. Ese voltaje es 10V en su hoja de datos de ejemplo.

Vgs (th) es el rango de voltaje en el que el MOSFET está más o menos apagado. Por lo general, una corriente de drenaje muy pequeña, como la 250uA en su ejemplo.

Entonces, suponiendo un interruptor lateral bajo, desea un MOSFET clasificado para Vds de más de 24V y con un Rds garantizado (activado) a 5.0 o 4.5V.

Si te fijas en el motor de búsqueda paramétrico de Digikey, verás una columna llamada:

  

Voltaje de la unidad (Máx. Rds activado, Mín. Rds activado)

Si selecciono Vds entre 30V y 40V (es mejor no subir demasiado si desea una entrada de nivel lógico), en stock, estado activo y empaquetado no a granel, y eso se especifica a no más de 4.5V , que lo derriba a solo 44 páginas de partes.

Diga que su especificación de Rds (encendido) es de 0.05 ohm y la corriente es de 5 a 50 A y solo quedan 856 productos.

Solo para elegir uno económico más o menos al azar, el PSMN7R5-30YLDX de Nexperia (anteriormente NXP) cuesta $ 0.57 una sola vez y tiene Rds (encendido) de 0.0103 ohmios máximo a 25C y 4.5V (** siempre verifique que haya errores (sic) con frecuencia en la entrada de parámetros). El stock a solo 5,947 puede ser un poco ligero en algunas situaciones y solo tiene una calificación de 30V. Es posible que desee limitar el voltaje y vuelva a intentarlo.

Nuevamente, más o menos al azar con el límite de 40V, tenemos el Toshiba TPN2R304PL, L1Q $ 0.90 pero un increíble 0.004 ohmios a 4.5V, 40V y una identificación en el rango de 40-100A, dependiendo de qué mentira quieras creer. Más de 17,000 en stock.

    
respondido por el Spehro Pefhany

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