Архив метки: mosfet

Двусторонний ключ для питания

взято здесь   http://tqfp.org/circuit-design/dvustoronnie-klyuchi-na-tranzistorah.html

Для i3, мне понадобилась такая система: по умолчанию питание берется от батарейки, а когда пользователь подключает USB, прерыватель начинает питаться от USB. Вроде бы, просто. Но чем отключать батарейку? Первая мысль — mosfet’ом, конечно. К сожалению, у мосфетов есть паразитный внутренний диод, который портит всю малину. Вот смотрите:

Полевой транзистор - плохой ключ

Видно, что USB закорочен на батарейку, и тут выживет сильнейший 🙂 Понятно, что это — плохой вариант. Именно для того чтобы увидеть такие моменты, я всегда изображаю паразитный диод в символе транзистора. Опустив свои поиски, покажу готовый результат:

Двусторонний ключ

Идея в том, что один транзисторы блокируют внутренние диоды друг друга. (транзисторы можно поставить и истоками друг к другу, схема все равно будет работать).

Такой ключ может проводить ток в обе стороны. Иногда это не желательно и нужна защита от переполюсовки, как в случае с i3. Если присмотреться, то видно, что левый транзистор играет роль управляемого «идеального диода», но, в отличии от него не проводит ток в обратном направлении, так как закрывается напряжением от USB.

В качестве примера, у нас будет кусок схемы питания i3, в котором используется этот ключ(напряжение батареек (2xAA) 2-3.5в, USB и внешнего выхода — 4.75-5.25в):

Итак, с ключом на Q1 и Q2 вы уже знакомы. По умолчанию, ключ закрыт. Когда пользователь нажимает кнопку B1, напряжение на затворе падает и ключ открывается. При подаче питания, запускается процессор, который открывает Q3 и таким образом, при отпускании кнопки, система не выключается. unidk очень удачно называл это «триггер на процессоре».

Через отдельный диод D1, питание от USB смешивается с питанием от батареек. Раздельные диоды для затвора и для подачи питания нужны для того, чтобы напряжение от батарейки само не закрывало свой-же ключ.

От чего сейчас питается прерыватель, он может узнать по напряжению VSupply. Если это напряжение меньше 4в, то это батарейка и можно мерить ее напряжение и экономить питание. Если больше — то это USB.

Эта статья навеяна тем, что недавно я встретил человека в местном магазине радиодеталей, который хотел сделать высоковольтный двунаправленный ключ. Собственно, эта статья и является ответом на его вопрос.

из комментариев

Спасибо за статью. Эту схему включения успешно используют в ноутбуках. Участок схемы питания ноутбукаНапример
На схеме на AD_DOCK_IN подается напряжение от внешнего зарядного устройства для силовых цепей ноутбука(дежурные цепи подключены отдельно)

 

 

Идеальный диод на MOSFET

взято здесь   http://tqfp.org/circuit-design/idealnyy-diod-na-mosfet.html

Наверняка, тема тыщу раз обсуждалась, но раз народ спрашивает, то вот он, «идеальный» диод на MOSFET’е:

Идеальный диод на MOSFET

«Идеальный» он потому, что он лишен главного недостатка обычного диода: на обычном диоде падает постоянное напряжение, обычно 0.6 вольт для pn диодов и 0.3 вольта для диодов Шоттки. Если ваша система питается, к примеру от 2*AA баратеек, то 0.6 вольта — это уже 25% емкости батареек, которая уйдет в тепло.

«Идеальный» диод обладает постоянным сопротивлением, и его можно сделать намного более эффективным, чем обычный.

Работает он очень просто. При подачи питания, ток протекает через паразитный диод транзистора. Напряжение на истоке оказывается больше чем на затворе и транзистор открывается, ток течет в нагрузку.

Возможен вариант и с N-канальным транзистором. Вот такой:

N канальный идеальный диод

Тут все аналогично: транзистор открывается когда напряжение на затворе становится больше чем на истоке. N-канальные транзисторы обычно лучше p-канальных, и, поэтому, эта схема лучше.

Низкие напряжения

Во-первых, такому «диоду» нужно некоторое минимальное напряжение, чтобы он хорошо открыться. К примеру, если ваша система работает от одной AA батарейки, то такой транзистор найти будет очень сложно, если вообще возможно. Альтернативой может стать вот такая система:

Защита от переполюсовки при малых напряжениях

RT1 — это самовостанавливающийся предохранитель, он-же, сопротивление с положительным температурным коэффициентом. При переполюсовке ток начинает идти через диод, сопротивление нагревается и ток практически прекращается.

Ввод резерва

Для ввода резерва, в случае и «идеальными диодами», нужна немного более сложная схема, чем с обычными:
Ввод резерва
In2 должен иметь большее напряжение и имеет приоритет над In1. Если нужно еще и отключать In1, то посмотрите статью «двусторонний ключ для питания»