Interruptor de lado alto usando MOSFET complementario: cálculo de subir / bajar

Navega tus respuestas
0

Para una aplicación de consumo ultra bajo alimentada por batería, diseñé un interruptor de lado alto clásico utilizando el MOSFET FDMA1032CZ complementario. Este es el esquema:

Laideaessimple:

  • antesdelenvío,elconsumodelcircuitoesdecasi0[A](soloMOSFETyfugasdebatería),
  • luegoelusuarioenciendeelcircuitoutilizandoelinterruptorS1,
  • elmicrocontroladorcomienzaafuncionaryactivaQ1-NyQ1-Patravésdelaseñal"PWR_ON",
  • el circuito se enciende continuamente con la batería a través del interruptor mosfet.

Necesito ayuda para calcular el valor óptimo para las resistencias de pull-up y pull-down (R1 y R2). Como recordatorio, estas 2 resistencias son obligatorias para establecer el nivel de voltaje cuando el circuito está encendido.

En mi opinión, esas resistencias deben ser:

  1. lo más grande posible para minimizar la corriente cuando los 2 mosfets están encendidos,
  2. pero no demasiado grande para asegurarse de que los 2 mosfets puedan encenderse por completo.

Al mirar hoja de datos , parece que la fuga máxima del cuerpo de la puerta MOSFET IGSS_max = +/- 10 [uA] y la tensión de umbral de puerta mínima VGSth_min = +/- 0.6 [V].

De acuerdo con el punto 2 anterior, el valor de la resistencia NO debe ser mayor que R_max = VGSth_min / IGSS_max = 0.6 / 10e-6 = 60 [kohm].

Para una tensión de batería de 3 V, esto resultaría en un consumo total a través de las resistencias de: I = 2x V_BAT / R = 2x 3 / 60e3 = 100 [uA], que es demasiado grande ...

Apreciaría si alguien pudiera confirmar y / o corregir mi cálculo.

    
pregunta Stephane Bigler

2 respuestas

1

Parece que tus cálculos son correctos.

Este IGSS es atípicamente alto para mosfets. Creo que esto se debe a los diodos zener en la puerta. El valor típico es de ± 100 nA.

    
respondido por el Vovanium
0

Las razones comunes para incluir que las resistencias son las siguientes:

R2 : para evitar dejar la puerta de Q1-N en un estado flotante y evitar así la conducción no deseada en situaciones específicas. Por ejemplo, cuando el microcontrolador recibe alimentación pero aún no ejecuta el código que configura el sistema de E / S (en su caso, para escribir un valor alto en PWR_ON) o en el reinicio forzado causado por el ruido y la activación del watchdog.

R1 : Como Q1-N no puede imponer un nivel alto en la compuerta Q1-P, el apagado de este mosfet depende exclusivamente de la descarga de su capacitor GS a través de R1.

El valor exacto de cada resistencia no es crítico. Sin embargo, influyen en el tiempo de apagado de Mosfet (Q1-P) y determinan el consumo de la batería al conducir (Q1-N y Q1-P). De hecho, dependiendo del circuito utilizado, ni siquiera es necesaria una resistencia entre G y S para Q1-P (o entre la base y el emisor la caja de un transistor bipolar). Esto es cierto cuando se utilizan niveles de tensión bien definidos en la fuente de la puerta. Vea la figura a continuación, para alternativas:

    
respondido por el Dirceu Rodrigues Jr

Lea otras preguntas en las etiquetas

circuito LED de 3 vías Problema de caída de voltaje con mi relé de estado sólido