N channel: Силовой ключ N-Channel v3 (Troyka-модуль)

Силовой ключ N-Channel v3 (Troyka-модуль)

Силовой ключ на базе полевого транзистора с каналом N-типа подойдёт для коммутации цепей с большим постоянным током. Модуль пригодится для управления светодиодными лентами, погружной помпой в системе автополива, соленоидами или электродвигателями. N-channel MOSFET позволит вам не возиться с пайкой, макетной платой и необходимой обвязкой для работы полевого транзистора — всё уже собрано в виде готового Troyka-модуля.

У транзисторного ключа есть важное преимущество перед обыкновенным реле: вы сможете плавно управлять нагрузкой (яркостью светодиодов, скоростью электродвигателя и т. п.) с помощью ШИМ, а не просто включать-выключать питание.

Отличия N- и P-канальных силовых ключей

Силовые ключи на полевых транзисторах с переходом N- и P-типа решают похожие задачи, но у них отличается принцип управления нагрузкой.

  • Силовой ключ на N-канальном транзисторе переключает минусовой контакт нагрузки, а для управления достаточно напряжения ТТЛ-схем. Этот вариант наиболее часто используется с Arduino и другими микроконтроллерами.
  • В случае с P-канальным транзистором переключается плюсовой контакт нагрузки, но для управления нужны более высокие уровни напряжения. Поэтому мы выпускаем силовой ключ P-типа в виде Troyka-модуля, заточенного для Arduino, Raspberry Pi и других управляющих платформ.

Начинка и управление

Данный силовой ключ содержит полевой транзистор с N-каналом, который переключает плюсовой контакт нагрузки. Он управляется напряжением логического уровня 3,3–5 В и совместим с любым контроллером.

При логическом нуле на управляющем контакте ключ разомкнут. При подаче логической единицы ключ замыкается, и через транзистор начитает протекать ток. На модуле силового ключа присутствует светодиод для индикации состояния: он горит при открытом транзисторе и гаснет при закрытом. При использовании ШИМ-сигнала яркость светодиода пропорциональна коэффициенту заполнения ШИМ.N channel: Силовой ключ N-Channel v3 (Troyka-модуль)

Подключение

Модуль подключается у управляющей платформе через группу Troyka-контактов.

  • Сигнальный (S) — управляющий контакт силового ключа, подключаемый к цифровому пину микроконтроллера.
  • Питание (V) — соединяется с рабочим напряжением контроллера.
  • Земля (G) — соединяется с землёй микроконтроллера.

Для подключения к Arduino пригодится Troyka Shield и приложенный в комплекте трёхпроводной шлейф. Чтобы вовсе избавиться от проводов, воспользуйтесь Troyka Slot Shield. А для управления ключом с микрокомпьютера Raspberry Pi используйте Troyka HAT.

Контакты нагрузки подключаются к колодкам под винт L+ и L- с соблюдением полярности. Источник питания нагрузки подключается к колодкам под винт P+ и P-.

Обратите внимание, что контакты L+ и P+ на модуле объединены, а силовой ключ коммутирует контакты L- и P-.

Характеристики

  • Транзистор: IRLR8113 (N-канальный)
  • Рабочее напряжение: 3,3–5 В
  • Потребляемый ток: до 100 мА
  • Максимальное коммутируемое напряжение: 30 В
  • Максимальный коммутируемый ток: 20 А
  • Габариты: 25,4×25,4 мм

Ресурсы

Видеообзор силового ключа v3:

FQD13N10LTM, N-Channel MOSFET, 10 A, 100 V, 3-Pin DPAK



















































Максимальная рабочая температура+150 °C
Максимальный непрерывный ток стока10 A
Тип корпусаDPAK (TO-252)
Максимальное рассеяние мощности2.5 W
Тип монтажаПоверхностный монтаж
Ширина6.1мм
Высота2.3мм
Размеры6.6 x 6.1 x 2.3мм
Материал транзистораSI
Количество элементов на ИС1
Длина6.6мм
Transistor ConfigurationОдинарный
Типичное время задержки включения7.N channel: Силовой ключ N-Channel v3 (Troyka-модуль) 5 ns
ПроизводительON Semiconductor
Типичное время задержки выключения22 ns
СерияQFET
Минимальная рабочая температура-55 °C
Minimum Gate Threshold Voltage1V
Максимальное сопротивление сток-исток180 мΩ
Максимальное напряжение сток-исток100 V
Число контактов3
КатегорияМощный МОП-транзистор
Типичный заряд затвора при Vgs8.7 nC @ 5 V
Номер каналаПоднятие
Типичная входная емкость при Vds400 пФ при 25 В
Тип каналаN
Максимальное напряжение затвор-исток-20 В, +20 В
Base Product NumberFQD1 ->
Current — Continuous Drain (Id) @ 25В°C10A (Tc)
Drain to Source Voltage (Vdss)100V
Drive Voltage (Max Rds On, Min Rds On)5V, 10V
ECCNEAR99
FET TypeN-Channel
Gate Charge (Qg) (Max) @ Vgs12nC @ 5V
HTSUS8541.29.0095
Input Capacitance (Ciss) (Max) @ Vds520pF @ 25V
Moisture Sensitivity Level (MSL)1 (Unlimited)
Mounting TypeSurface Mount
Operating Temperature-55В°C ~ 150В°C (TJ)
PackageTape & Reel (TR)Cut Tape (CT)Digi-ReelВ®
Package / CaseTO-252-3, DPak (2 Leads + Tab), SC-63
Power Dissipation (Max)2.N channel: Силовой ключ N-Channel v3 (Troyka-модуль) 5W (Ta), 40W (Tc)
Rds On (Max) @ Id, Vgs180mOhm @ 5A, 10V
REACH StatusREACH Unaffected
RoHS StatusROHS3 Compliant
SeriesQFETВ® ->
Supplier Device PackageD-Pak
TechnologyMOSFET (Metal Oxide)
Vgs (Max)В±20V
Vgs(th) (Max) @ Id2V @ 250ВµA

Модуль силовой ключ N-Channel v3 Troyka-модуль

Силовой ключ на базе полевого транзистора с каналом N-типа подойдет для коммутации цепей с большим постоянным током. Модуль пригодится для управления светодиодными лентами, погружной помпой в системе автополива, соленоидами или электродвигателями. N-channel MOSFET позволит вам не возиться с пайкой, макетной платой и необходимой обвязкой для работы полевого транзистора — все уже собрано в виде готового Troyka-модуля. У транзисторного ключа есть важное преимущество перед обыкновенным реле: вы сможете плавно управлять нагрузкой (яркостью светодиодов, скоростью электродвигателя и т. п.) с помощью ШИМ, а не просто включать-выключать питание. Отличия N- и P-канальных силовых ключей.
Силовые ключи на полевых транзисторах с переходом N- и P-типа решают похожие задачи, но у них отличается принцип управления нагрузкой.
Силовой ключ на N-канальном транзисторе переключает минусовой контакт нагрузки, а для управления достаточно напряжения ТТЛ-схем. Этот вариант наиболее часто используется с Arduino и другими микроконтроллерами.
В случае с P-канальным транзистором переключается плюсовой контакт нагрузки, но для управления нужны более высокие уровни напряжения. Поэтому мы выпускаем силовой ключ P-типа в виде Troyka-модуля, заточенного для Arduino, Raspberry Pi и других управляющих платформ.
Данный силовой ключ содержит полевой транзистор с N-каналом, который переключает плюсовой контакт нагрузки.N channel: Силовой ключ N-Channel v3 (Troyka-модуль) Он управляется напряжением логического уровня 3,3–5 В и совместим с любым контроллером. При логическом нуле на управляющем контакте ключ разомкнут. При подаче логической единицы ключ замыкается, и через транзистор начитает протекать ток. На модуле силового ключа присутствует светодиод для индикации состояния: он горит при открытом транзисторе и гаснет при закрытом. При использовании ШИМ-сигнала яркость светодиода пропорциональна коэффициенту заполнения ШИМ.
Модуль подключается у управляющей платформе через группу Troyka-контактов.
Сигнальный (S) — управляющий контакт силового ключа, подключаемый к цифровому пину микроконтроллера.
Питание (V) — соединяется с рабочим напряжением контроллера.
Земля (G) — соединяется с землей микроконтроллера.
Для подключения к Arduino пригодится Troyka Shield и приложенный в комплекте трехпроводной шлейф. Чтобы вовсе избавиться от проводов, воспользуйтесь Troyka Slot Shield. А для управления ключом с микрокомпьютера Raspberry Pi используйте Troyka Cap.
Контакты нагрузки подключаются к колодкам под винт L+ и L- с соблюдением полярности. Источник питания нагрузки подключается к колодкам под винт P+ и P-.
Обратите внимание, что контакты L+ и P+ на модуле объединены, а силовой ключ коммутирует контакты L- и P-.

Характеристики:
—Транзистор: IRLR8113 (N-канальный).
—Рабочее напряжение: 3,3–5 В.
—Потребляемый ток: до 100 мА.
—Максимальное коммутируемое напряжение: 30 В.
—Максимальный коммутируемый ток: 20 А.
—Габариты: 25,4×25,4 мм.

mosfet — использование mosfet и p vs n channel

Биполярный транзистор присутствует в качестве драйвера для MOSFET. Хотя для DC, MOSFETS имеют очень высокое сопротивление и поэтому выглядят как разомкнутые цепи, они на самом деле емкостные. Чтобы включить, заряд должен быть перенесен в них, и для этого требуется быстрое вождение.

BJT (и общая схема) также обеспечивает следующее преимущество: небольшое и предсказуемое включение напряжения.N channel: Силовой ключ N-Channel v3 (Troyka-модуль) Вы можете заменить различные BJT там, и поведение будет аналогичным.

Еще одно преимущество дополнительного транзистора заключается в том, что дополнительный транзисторный каскад имеет коэффициент усиления напряжения, который помогает создавать более четкий переход от выключения к входу, с точки зрения входа, находящегося внутри.

Чтобы использовать небольшой положительный сигнал для включения схемы, необходимо использовать транзистор NPN. Но выход этого инвертирован с высокой нагрузкой, и поэтому используется полевой МОП-транзистор с P-каналом. У этого есть еще одна приятная функция, которая заключается в том, что нагрузка управляется с положительной стороны и поэтому остается заземленной, когда транзистор отключен.

Символьный символ для MOSFET выглядит как устройство истощения (поскольку канал прорисован сплошной, а не как три секции). Вероятно, это просто ошибка. Схема похожа на настройку режима улучшения мельницы.

P-channel MOSFET активируется, когда ворота низки. Он нарисован «вверх ногами». Подумайте об этом как о PNP BJT.

Диод «маховик» завершает схему индуктивной нагрузки при открытии транзистора /переключателя. Индуктор пытается поддерживать тот же ток, протекающий в одном направлении. Обычно этот ток протекает через транзисторный контур. Когда это резко обрезается, он протекает через диодный контур, так что его направление через нагрузку одинаково, и это означает, что он протекает противоположным образом через диод. Для продолжения тока индуктор должен генерировать «обратную ЭМП»: напряжение, направление которого противоположно тому, которое было ранее применено к нему.

N-канальный полевой МОП-транзистор | Microsemi

Обзор

Microsemi, лидер в области производства полупроводников для военной и коммерческой авиакосмической промышленности, предлагает большой портфель полевых МОП-транзисторов, включая силовые / военные МОП-транзисторы в герметичной упаковке, для дальнейшей поддержки потребностей клиентов с высокой надежностью.N channel: Силовой ключ N-Channel v3 (Troyka-модуль) Эти устройства сертифицированы DLA и представляют большую ценность для клиентов HiRel и критически важных приложений. Все эти устройства QPL имеют квалификационные уровни JAN, JANTX, JANTXV, JANS. Также доступен коммерческий сорт.Для получения дополнительной информации см. Силовые / военные МОП-транзисторы (837,2 кБ)

. Для промышленных приложений Power MOS 8 ™ — это последнее семейство высокоскоростных N-канальных импульсных силовых транзисторов Microsemi с высоким напряжением (500–1200 В) с низкими характеристиками электромагнитных помех. и более низкая стоимость по сравнению с устройствами предыдущего поколения. Эти новые полевые МОП-транзисторы / FREDFET-транзисторы были оптимизированы как для жесткого, так и для плавного переключения в высокочастотных и высоковольтных приложениях с номиналом более 500 Вт.

Тихое переключение
Новая серия Power MOS 8 ™ является результатом обширных исследований в области бесшумного переключения.Значения входной емкости и емкости обратной передачи, а также их соотношение были установлены на определенные значения для достижения бесшумного переключения с минимальными потерями при переключении. Устройства серии Power MOS 8 ™ отличаются бесшумной коммутацией, при параллельном подключении очень эффективны и имеют меньшую стоимость, чем предыдущие поколения.

Параметрический поиск

  • «Предыдущая
  • {{n + 1}}
  • Следующий »
  • Показано 2550100 на страницу

exportParts» partrow=»part» part-load-event=»»>
Детали Состояние детали упаковка Тип Перевозчик пакетов {{attribute.имя | noComma}} ({{attribute.type}})

В этой категории нет параметрических данных! попробуйте другие категории

Многослойные фотоэлектрические устройства из InSe с N-каналом и P-каналом

Здесь высококачественный объемный InSe был выращен недорогим способом, после чего были получены механически расслоенные многослойные нанолисты InSe на подложке SiO 2 / Si. Устройства на полевых транзисторах (FET) с каналами InSe были изготовлены с использованием двух методов, включая метод теневой маски (SMT) и метод ультрафиолетовой литографии (ULT).В этих устройствах были обнаружены отчетливо разные проводящие характеристики на основе процесса их изготовления, когда полевые транзисторы, изготовленные SMT, отображали каналы N-типа, а каналы P-типа были получены при использовании ULT. Исследования электрических и фотоэлектрических свойств показали, что устройства InSe, изготовленные методом SMT и ULT, обладают высоким соотношением включения / выключения (4,7 × 10 4 и 1,4 × 10 2 ), подвижностью (18,7 см 2 В −1 с −1 и 0.33 см 2 В −1 с −1 ), светочувствительность (0,59 AW −1 и 2,7 AW −1 ) и внешняя квантовая эффективность (115% и 527%) соответственно. Теоретические и экспериментальные исследования показали, что перенос заряда между молекулами H 2 O и нанолистами InSe вызвал изменение проводящих характеристик, а дефекты привели к еще более сильному эффекту легирования P-типа в канале.

Эта статья в открытом доступе

Подождите, пока мы загрузим ваш контент.N channel: Силовой ключ N-Channel v3 (Troyka-модуль) ..

Что-то пошло не так. Попробуй еще раз?

N-канальные линейные силовые полевые МОП-транзисторы — Littelfuse

  • L2 ™

  • N-канальные линейные силовые полевые МОП-транзисторы 75–600 В с расширенными FBSOA

  • V DSS (В): 75, 100, 200, 250, 300, 500, 600

  • R DS (ВКЛ.), Макс. @ 25 ℃ (Ом): 0.007, 0,011, 0,018, 0,021, 0,024, 0,032, 0,036, 0,038, 0,045, 0,064 более

  • I D, cont @ 25 ℃ (A): 15, 30, 38, 40, 44, 50, 53, 58, 60, 64 еще

  • Стандарт

  • N-канальные линейные силовые полевые МОП-транзисторы 200–2500 В с расширенными FBSOA

  • V DSS (В): 200, 500, 1000, 1200, 1500, 2500

  • R DS (ВКЛ.N channel: Силовой ключ N-Channel v3 (Troyka-модуль) ), Макс. @ 25 ℃ (Ом): 0.0083, 0,032, 0,100, 0,160, 0.200, 0,300, 0,450, 0,600, 0,900, 1,300 и др.

  • I D, cont @ 25 ℃ (A): 2, 3, 4, 7,5, 8, 12, 15, 17, 22, 24 еще

Channel — Что означает N-канал? Бесплатный словарь

Все выходы могут потреблять 350 мА и потреблять 200 мА с диапазоном управляющего напряжения затвора от 9 до 20 В для управления N-канальными силовыми MOSFET или IGBT.Для простоты мы рассмотрели n-канальный MOSFET только для иллюстрации этого уникального подхода HEEM. Выпущенные сегодня интегрированные силовые каскады объединяют n-канальные МОП-транзисторы TrenchFET Gen IV с высокой и низкой стороны с эталонным в отрасли улучшенным сопротивлением. Микросхема драйвера MOSFET и начальный диод Шоттки — все это занимает компактную площадь основания 25 мм [sup.2]. NCV8871 — это устройство с широким входным напряжением с диапазоном от 3,2 В до 44 В, которое можно использовать для Управляйте внешним N-канальным МОП-транзистором. Новый МОП-транзистор OptiMOS -T2 30 В представляет собой N-канальное устройство с током стока 180 А и RDS (вкл.) всего 0.9 м? Преобразователь использует внешний N-канальный полевой МОП-транзистор и может управлять до 14 белыми светодиодами 1 А от номинального входа 12 В, обеспечивая мощность более 50 Вт. Эта статья расширяет предыдущую модель, перечисляя все возможные комбинации состояний во взаимодействующем N-канальная система с одним дополнительным параметром, rb, обозначающим закрыто-открытое взаимодействие. Для источников питания 3,3 В и 5 В мониторинг тока осуществляется путем измерения напряжения на внешних резисторах измерения тока, а регулирование тока обеспечивается активным током.N channel: Силовой ключ N-Channel v3 (Troyka-модуль) модуляция через внешние N-канальные полевые МОП-транзисторы.N-канальная силовая MOS-конфигурация для внешних переключателей увеличивает эффективность устройства и снижает уровень пульсаций на выходе. BLF2022-90 — несимметричный N-канальный MOS-транзистор мощностью 90 Вт с боковым рассеиванием, который подходит для использования в приложениях с широкополосным CDMA с несколькими несущими (W-CDMA), Универсальной системой мобильной связи (UMTS) и проектом партнерства третьего поколения (3GPP). Системы приема в целом классифицируются как одноканальные с переключателем для последовательного выбора одной антенны из массив; двухканальный, с использованием двух антенн; двухканальный, с переключением для выбора пары антенн из трех и более антенн; и N-канальные приемники, которые могут работать на входе нескольких антенн без необходимости переключения.

501 N Channel Dr, Wrightsville Beach, NC 28480

Обзор объекта — Ваш образ жизни на острове ждет! Этот очаровательный пляжный дом в Райтсвилле на желанной и тихой улице Северного канала острова Харбор сочетает в себе классический стиль пляжных коттеджей с множеством современных улучшений. Безмятежная обстановка с восходами и видами на пролив Ла-Манш спереди и закатами с видом на приливные болотные травы сзади. Будь то расслабляющий день с романом или насыщенный делами день, наслаждаясь всеми удобствами острова, вы находитесь в самом центре всего этого.Жилое пространство открытой концепции дома отличается недавно отремонтированным оригинальным дубовым паркетным полом, свежеокрашенным, нейтральными цветами в пляжной тематике и красивой привлекательной белой отделкой по всей поверхности. И улучшения можно найти повсюду, в том числе все новые белые раздвижные наружные окна и раздвижные двери от JeldWen, обеспечивающие поток естественного освещения повсюду, красиво переработанную кухню, недавно отремонтированные ванны, осветительные приборы, вентиляторы и многое другое. Войдя в дом, вы найдете уютный солярий или офисный уголок, ведущий в открытую гостиную с вместительной обеденной зоной, просторное логово с камином и встроенными стеллажами, а также прекрасно отремонтированную кухню для гурманов.N channel: Силовой ключ N-Channel v3 (Troyka-модуль) Все на одном уровне, в доме есть главная спальня с потолочным вентилятором, новые раздвижные стеклянные двери в задний дворик, гардеробная и полностью оборудованная ванная комната. Существует также вторая полноценная ванная, доступная из коридора, ведущего во вторую гостевую комнату с потолочным вентилятором, окнами из стеклянных блоков для большого количества естественного света и уединения, большой двойной шкаф с полками и раздвижные стеклянные двери во всю длину. Существует также прачечная в коридоре со штабелированной стиральной машиной и сушилкой Kenmore. Карманные дверцы подчеркивают открытость во всем доме.Кухня с новым дизайном оснащена прямоугольным матовым никелевым освещением с лампами Эдисона, полностью новой техникой из нержавеющей стали, соответствующей профилю GE, подвесной нержавеющей сталью NuTone, вытяжкой без вентиляции, кухонной мойкой American Standard с краном Hansgrohe на гусиной шее, великолепным покрытием Maple J&K на заказ с мягким закрытием шкафов обшитые панелями дверцы и ящики и ручки из матового никеля. Подвесные шкафы в навесном шкафу имеют тисненые стеклянные дверные фасады и стеклянные полки. Полноразмерная синяя атласная плитка на фартуке Amalfi завершает образ! В недавно отремонтированных ванных комнатах есть входные двери с жалюзи и карманы, новые нестандартные светильники и дизайнерские зеркала, нестандартные шкафы с мягким закрытием J&K, кварцевые столешницы, керамические чаши и смеситель Hansgrohe.В главной ванне есть стеклянные полки, и обе ванны оборудованы душевыми кабинами от пола до потолка. Один с белыми стенами, выложенными плиткой метро, ​​с индивидуальной мозаикой, полами из плитки с шипами, верхним окном из стеклянных блоков и двухголовой лейкой для душа Glacier Bay, а Мастер включает смесь белой и синей плитки метро от пола до потолка. Термостат. И есть общественный доступ, доступный прямо через улицу, где вы можете запустить свой SUP или каяк. Совершите короткую прогулку до пляжа, парка Райтсвилл-Бич, торгового центра The Loop, Roberts Grocery и различных отличных ресторанов.N channel: Силовой ключ N-Channel v3 (Troyka-модуль) Поблизости можно арендовать парусную лодку, каяк, доску для серфинга с веслом и общественную рампу для лодок. Райтсвилл-Бич является домом для NC Holiday Flotilla, а также здесь проводится множество фестивалей, концертов, прогулок, гонок, фермерского рынка и множества других мероприятий в течение года.

N-Channel Power MOSFET Switching Tutorial

Табличка 1

, автор — Льюис Лофлин

Домашняя страница веб-мастера и контактная информация.
Домашняя страница Hobby Electronics.

Обновление дек.2019. Многие микроконтроллеры сегодня используют напряжение постоянного тока 3,3 В. Это также верно и для Raspberry Pi. Я нашел два полевых МОП-транзистора, которые работают от 3,3 В.

IRFZ44N — это N-канальное устройство с номинальным напряжением 55 В и сопротивлением RDS (включено) не более 0,032 Ом. Другой — это устройство с P-каналом, рассчитанное на 55 В и RDS (включено) не более 0,02 Ом.

См. Следующие спецификации:

Также см. Тестовые силовые МОП-транзисторы, результаты, наблюдения

Здесь мы узнаем, как работают силовые n-канальные полевые МОП-транзисторы.В этом примере я использую устройства режима улучшения. Чтобы использовать МОП-транзисторы в режиме истощения, просто поменяйте местами схемы, где МОП-транзисторы с N-канальным режимом истощения будут использовать вариант схемы режима улучшения с P-каналом.

На пластине 1 у нас есть символы для полевых МОП-транзисторов в режиме истощения и режима улучшения — обратите внимание на пунктирные линии в сравнении со сплошными линиями. В режиме истощения напряжение затвора MOSFET закрывает проводящий канал от истока (S) до стока (D). В режиме улучшения напряжение затвора MOSFET открывает токопроводящий канал от истока до стока.

Plate 2

В приведенных выше примерах мы включаем / выключаем светодиод с помощью силовых полевых МОП-транзисторов. В случае N-канала, такого как IRF630, когда напряжение затвора (G) больше 5 вольт, светодиод загорается.N channel: Силовой ключ N-Channel v3 (Troyka-модуль) Резистор на затворе N-канального МОП-транзистора используется для отвода электрического заряда от затвора и выключения МОП-транзистора. Резистор может быть 5К-10К.

Plate 4

Разница напряжений между затвором и истоком включает полевой МОП-транзистор, но не должна превышать значение Vgs, указанное в спецификации.Это приведет к повреждению устройства. В случае полевых МОП-транзисторов IRF630 и IRF9630 это значение составляет 20 вольт.

Обратите внимание, что внутренние диоды подавления паразитов предназначены для использования с магнитными нагрузками. Не все силовые полевые МОП-транзисторы имеют их, поэтому проверьте спецификации. Эти конкретные транзисторы оптимизированы для переключения, а не для использования в усилителях звука.

Табличка 5

Эти схемы чаще всего используются в управлении двигателем с Н-мостом. Они используются вместе с N-канальными переключателями MOSFET.

Обратите внимание, что Rg (или Rgs) используется для стравливания зарядов с ворот MOSFET, иначе они могут не выключиться.

MOSFET — Espruino

MOSFET (Полевой транзистор с металлическим оксидом и полупроводником) — это полупроводниковое устройство, которое можно использовать в качестве твердотельного переключателя. Они полезны для управления нагрузками, которые потребляют больше тока или требуют более высокого напряжения, чем может обеспечить вывод GPIO. В выключенном состоянии полевые МОП-транзисторы не проводят ток, в то время как во включенном состоянии они имеют чрезвычайно низкое сопротивление — часто измеряемое в миллиомах.МОП-транзисторы можно использовать только для переключения нагрузок постоянного тока.

Полевые МОП-транзисторы

имеют три контакта: исток, сток и затвор. Исток подключается к земле (или положительному напряжению в p-канальном MOSFET), сток подключается к нагрузке, а затвор подключается к выводу GPIO на Espruino. Напряжение на затворе определяет, может ли ток течь от стока к нагрузке — ток не течет к затвору или от затвора (в отличие от биполярного переходного транзистора) — это означает, что если затвору разрешено плавать, полевой транзистор может включиться, или выключено, в ответ на окружающие электрические поля или очень крошечные токи.N channel: Силовой ключ N-Channel v3 (Troyka-модуль) В качестве демонстрации можно подключить полевой МОП-транзистор обычным образом, за исключением того, что ничего не подключить к контакту затвора, а затем коснуться затвора, удерживая либо землю, либо положительное напряжение — даже через сопротивление вашего тела вы можете включать и выключать полевой транзистор! Чтобы гарантировать, что полевой МОП-транзистор остается выключенным, даже если вывод не подключен (например, после сброса Espruino), между затвором и истоком можно разместить понижающий резистор.

MOSFET переключают ток, протекающий только в одном направлении; у них есть диод между истоком и стоком в другом направлении (другими словами, если сток (на N-канальном устройстве) падает ниже напряжения на истоке, ток будет течь от истока к стоку).Этот диод, «основной диод», является следствием производственного процесса. Его не следует путать с диодом, который иногда помещают между стоком и источником питания нагрузки — он отдельный и должен быть включен при возбуждении индуктивной нагрузки.

Если не указано иное, в этом разделе предполагается использование полевого МОП-транзистора с N-канальным расширением.

N-канал против P-канала

В N-канальном MOSFET исток соединен с землей, сток — с нагрузкой, и полевой транзистор включается, когда на затвор подается положительное напряжение.С N-канальными MOSFET проще работать, и они являются наиболее часто используемым типом. Их также проще производить и, следовательно, они доступны по более низкой цене и с более высокими характеристиками, чем полевые МОП-транзисторы с каналом p-типа.

В P-канальном МОП-транзисторе источник подключен к положительному напряжению, и полевой транзистор включается, когда напряжение на затворе ниже напряжения источника на определенную величину (Vgs <0). Это означает, что если вы хотите использовать МОП-транзистор с P-каналом для переключения напряжений выше 5 В, вам понадобится другой транзистор (какой-либо), чтобы включать и выключать его.

Выбор полевых МОП-транзисторов

Напряжение затвор-исток (Vgs) Одной из наиболее важных характеристик является напряжение, необходимое для полного включения полевого транзистора.N channel: Силовой ключ N-Channel v3 (Troyka-модуль) Это не пороговое напряжение — это напряжение, при котором он впервые начинает включаться. Поскольку Espruino может выводить только 3,3 В, для простейшего подключения нам нужна деталь, которая обеспечивает хорошую производительность с приводом затвора 3,3 В. К сожалению, не так много полевых МОП-транзисторов в удобных сквозных корпусах, которые будут работать с 3.Привод ворот 3в. IRF3708PBF — хороший выбор в большом корпусе TO-220 — его пропускная способность по току достаточна практически для любых целей, даже при 3,3 В на затворе. Для более низкого тока возможен вариант 5LN01SP-AC от On Semiconductor; он поставляется в корпусе TO-92 и может выдерживать ток до 100 мА.

В таблицу данных для полевого МОП-транзистора обычно включается график, показывающий свойства в открытом состоянии при различных напряжениях затвора. Ключевая спецификация здесь обычно будет представлена ​​в виде графика зависимости тока стока (Id) от напряжения сток-исток (Vds — это падение напряжения на полевом МОП-транзисторе) с несколькими линиями для разных напряжений затвора.Для примера IRF3708PBF этот график представлен на Рисунке 1. Обратите внимание, как при Id 10 ампер падение напряжения (Vds) едва превышает 0,1 В с приводом затвора 3,3 В, а линии для 3,3 В едва различимы. и более высокие напряжения.

Существует очень широкий спектр низковольтных полевых МОП-транзисторов, доступных в корпусах для поверхностного монтажа с отличными характеристиками, часто по очень низким ценам. Популярный корпус SOT-23 можно припаять к области прототипирования SMD Espruino, как показано на рисунках ниже, или использовать с одной из многих недорогих коммутационных плат, доступных на eBay и у многих поставщиков электроники.

Непрерывный ток Убедитесь, что номинальный постоянный ток детали достаточен для нагрузки — многие детали имеют как пиковый, так и длительный ток, и, естественно, первое часто является основной спецификацией.

Напряжение сток-исток (Vds) Это максимальное напряжение, которое может переключать полевой МОП-транзистор.N channel: Силовой ключ N-Channel v3 (Troyka-модуль)

Максимальное напряжение затвор-исток (Vgs) Это максимальное напряжение, которое может быть приложено к затвору. Это особенно актуально в случае, когда полевой МОП-транзистор с p-каналом переключает довольно высокое напряжение, когда вы понижаете напряжение с помощью другого транзистора или полевого транзистора, чтобы включить его.

Распиновка

На них показана распиновка типичных МОП-транзисторов TO-220 и SOT-23. Однако ВСЕГДА сверяйтесь с таблицей данных перед тем, как что-либо подключать, на случай, если вы обнаружите, что используете нестандартную деталь.

Подключение

N-канал:

Espruino используется для переключения нагрузки 100 Вт с помощью IRF3708. Обратите внимание на резистор 10 кОм между затвором и истоком. Нагрузка представляет собой светодиодную матрицу мощностью 100 Вт, 660 нм, которая потребляет ~ 3,8 А (согласно спецификации) при напряжении 22 В (больше похоже на 85 Вт) — это за гранью изображения (довольно яркое).

Здесь показаны два N-канальных полевых МОП-транзистора в зоне прототипирования для поверхностного монтажа на Espruino, один в SOT-23 (справа), а другой в SOIC-8 (слева). Обратите внимание, что дорожки между контактными площадками SMD и контактами на Espruino довольно тонкие, поэтому их не следует использовать для токов, намного превышающих ампер.

P-канал:

Здесь показан N-канальный MOSFET, используемый для включения P-канального MOSFET — эта конфигурация полезна, когда вам нужно переключить верхнюю сторону цепи, питаемой чем-то выше 5 вольт — в этом примере предполагается, что VBat Espruino является источником питания источник.

Схема

На этих схемах показано несколько общих конфигураций полевых МОП-транзисторов, которые будут использоваться с Espruino. Точные значения резисторов не важны; резистор с более высоким номиналом будет работать нормально (и может быть желательным, когда потребление энергии вызывает особую озабоченность).N channel: Силовой ключ N-Channel v3 (Troyka-модуль) Как видно ниже, использование полевого МОП-транзистора с P-каналом для переключения напряжений выше 5 В требует более сложной схемы. Это не тот случай, когда используется N-канальный MOSFET для переключения высокого напряжения; поскольку источник заземлен, затвор не должен подниматься до переключаемого напряжения, как это происходит в P-канальном MOSFET, где источником является положительное напряжение.

МОП-транзисторы и реле

МОП-транзисторы

  • практически не потребляют энергии, в то время как реле потребляют значительную мощность при включении.
  • МОП-транзисторы

  • могут работать с ШИМ. Реле не могут.
  • Для полевых МОП-транзисторов

  • требуется общая земля (или питание для p-канала), в то время как реле полностью изолируют приводимую цепь.
  • МОП-транзисторы

  • могут переключать только нагрузки постоянного тока, в то время как реле, будучи изолированными, могут также переключать переменный ток.

МОП-транзисторы и биполярные переходные транзисторы

МОП-транзисторы

  • управляются напряжением, а не током.Ток затвора пренебрежимо мал, тогда как базовый ток BJT не пренебрежимо мал.
  • МОП-транзисторы

  • часто имеют меньшее падение напряжения во включенном состоянии.
  • МОП-транзисторы

  • включатся сами собой, если затвору разрешено плавать, транзисторы BJT требуют протекания тока, поэтому они не будут.
  • МОП-транзисторы

  • часто бывают более дорогими и исторически более уязвимы к статическим повреждениям.

Режим улучшения и истощения

Большинство используемых полевых МОП-транзисторов являются так называемыми устройствами расширенного режима, и вышеупомянутая запись предполагает использование полевого МОП-транзистора в расширенном режиме.Опять же, в режиме улучшения MOSFET, когда затвор находится под тем же напряжением, что и источник (Vgs = 0), MOSFET не проводит.

В режиме истощения MOSFET, когда Vgs = 0, MOSFET включен, и на затвор должно быть подано напряжение, чтобы остановить проводимость.N channel: Силовой ключ N-Channel v3 (Troyka-модуль)