Interruptor de lado alto para 24 V controlado por nivel lógico

Si bien los comentarios son correctos sobre el hecho de haber superado el VGS (máx.) del BSS84, existen muchos Mosfets P-Chan que soportarán más de 24V VGS (máx.).

Este enlace a Digikey muestra que ambos están disponibles y son baratos.

Si desea cambiar a un dispositivo más nuevo, debe considerar ONSemi NUD3160 controladores de relé de lado bajo que son totalmente autoprotegidos (por desgracia, no hacen un controlador de lado alto). Estos le ahorran componentes, espacio en la placa y pueden ser impulsados directamente por el puerto MCU.

OnSemitambiéntieneuncontroladordeladoaltosmartFET.el NCV8460 que puede ser de utilidad. No los he usado, pero incluyen sobretensión, sobrecorriente y apagado térmico junto con detección de carga de circuito abierto. Bastante capacidad para el precio, aunque más grande que un SOT23.

Ofreceré un enfoque diferente que está diseñado teniendo en cuenta la inductancia del relé y su aparente requisito de \ $ 100 \: \ text {mA} \ $ cumplir con el cumplimiento actual. (A pesar del hecho de que \ $ 24 \: \ text {V} \ $ los relés generalmente no requieren \ $ 2.4 \: \ text {W} \ $ para operar). También es solo BJT y barato.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Esto también incluye el diodo de rueda libre (\ $ D_3 \ $.) \ $ Q_2 \ $ debe ser compatible con su actual (la mayoría de los dispositivos de señal pequeños pueden manejar eso). Esto requiere aproximadamente \ $ 1 \: \ el texto {mA} \ $ I / O drive actual (la mayoría de las MCU también pueden manejar eso).

ESPECIFICACIONES

• \ $ V_ \ text {CC} \ approx +24 \: \ text {V} \ $, riel para riel de suministro de relé conmutado.
• \ $ I _ {\ text {C} _2} \ le 100 \: \ text {mA} \ $, cumplimiento de la corriente del circuito.
• \ $ V_ \ text {IO} \ approx +5 \: \ text {V} \ $, línea de E / S de MCU.
• \ $ I _ {\ text {B} _1} \ ge 1 \: \ text {mA} \ $, cumplimiento de la línea de E / S de MCU.
• \ $ V _ {\ text {IO} _ \ text {DROP}} \ le 200 \: \ text {mV} \ $ @ \ $ 1 \: \ text {mA} \ $ Cumplimiento actual de salida de E / S.

PASOS DE DISEÑO

Cuando ambos BJT funcionan saturados:

1. \ $ I _ {\ text {C} _1} = I _ {\ text {B} _2} = \ frac {I _ {\ text {C} _2} = 100 \: \ text {mA}} {\ beta = 10} \ approx 10 \: \ text {mA} \ $
2. \ $ I _ {\ text {B} _1} = \ frac {I _ {\ text {C} _1} = 10 \: \ text {mA}} {\ beta = 10} \ approx 1 \: \ text {mA} \ $
3. \ $ V _ {\ text {BE} _2} \ approx 900 \: \ text {mV} \ $ (estimado)
4. \ $ V _ {\ text {BE} _1} \ approx 800 \: \ text {mV} \ $ (estimado)
5. \ $ V _ {\ text {D} _1} \ approx 700 \: \ text {mV} \ $ (estimado)
6. \ $ R_2 = \ frac {V_ \ text {CC} -V _ {\ text {BE} _2} -V _ {\ text {BE} _1} -V _ {\ text {D} _1}} {I_ { \ text {C} _1} = I _ {\ text {B} _2}} \ approx 2.2 \: \ text {k} \ Omega \ $
7. \ $ R_1 = 50 \ cdot \ frac {V _ {\ text {BE} _2}} {I _ {\ text {C} _1} = I _ {\ text {B} _2}} \ approx 4.7 \: \ el texto {k} \ Omega \ $ (\ $ R_1 \ $ como pull-up no necesita ser más rígido)
8. \ $ R_4 = \ frac {V_ \ text {IO} -V _ {\ text {BE} _1} -V _ {\ text {D} _1} -V _ {\ text {IO} _ \ text {DROP} }} {I _ {\ text {B} _1}} \ approx 3.3 \: \ text {k} \ Omega \ $
9. \ $ R_3 = 10 \: \ text {k} \ Omega \ $ (arbitrario, por ahora)