Навіщо використовувати перемикач навантаження, а не один транзистор як перемикач

Я намагаюся зрозуміти перевагу використання «перемикача навантаження» для переключення програм.

Перемикач навантаження (на зразок наведеного нижче) має два транзистори для виконання роботи. Чому я не можу просто використовувати один транзистор (bjt / fet) для того ж самого?

Ви можете використовувати один FET, але є кілька переваг використання перемикача навантаження IC.

1. Напруги, що перевищують мікро напругу, можна перемикати. (Це також можна зробити за допомогою 2 транзисторів.)
2. Вимикач навантаження має вбудований обмежувальний струм. Це може бути зроблено і з дискретними компонентами, але вимагає більше техніки.
3. Частіше за все навантажувачі перемикання мають моніторинг, такий як потужність потужності або надмірний вихід та ін
4. Аналіз толерантності простіше, коли цілий ланцюг знаходиться на одному штампі з гарантованими даними про його продуктивність.

Як і у всьому інжинірингу, компроміси.

На додаток до того, що вже написали інші респонденти, перемикач, виконаний з єдиним MOSFET живлення, матиме діод тіла між джерелом та зливом. В результаті комутатор може блокувати струм тільки в одному напрямку. В іншому напрямку діод кузова буде вести, чи перемикач відкритий чи ні.

Вбудований вимикач навантаження, як правило, може блокувати струм в обох напрямках. Це робиться або за допомогою контролю зміщення основної маси в MOSFET, або за допомогою двох MOSFET повернення назад.

У цьому випадку другий транзистор виконує функцію зсуву рівня. Для P-каналу MOSFET потрібен сигнал управління низьким рівнем активності, який посилається на його вихідний термінал (тобто через резистор). Пристрій N-каналів дозволяє керувати комутатором за допомогою основного логічного сигналу, орієнтованого на землю, що набагато зручніше в більшості застосунків.

Метою цієї дуже поширеної конструкції, яка включає також транзистори BJT, є виділення сигналу 'EN', який може бути від джерела низької напруги. Також джерело може не терпіти високої напруги вище 3,3 В постійного струму або логічної напруги 5 В постійного струму на своїх вихідних клемах.

Транзистор PMOS також може бути самим будь-яким транзистором PNP. Він може включати або вимикати надзвичайно високу напругу, наприклад, 300 В постійного струму для довгої струни світлодіодів. Це може бути головним вимикачем живлення для всіляких гаджетів, зберігаючи "EN" ізольованим. Максимальна межа напруги для MOSFET зараз становить близько 700 В постійного струму.

Слід зазначити, що транзистор NMOS буде піддаватися тій же напрузі Вина через резистор зміщення, який використовується для того, щоб упевнити, що PMOS вимкнено, якщо значення "EN" низьке або при його напрузі на землю / джерело (нульові вольта). NMOS може бути типом, який включається повністю приблизно в 5 В постійного струму або в 10 В постійного струму, в залежності від логіки його керування.

EDIT: Оскільки PMOS заземлений, коли він увімкнено, обмеження для Vin становить 20 В постійного струму або менше. Дякуємо @BeBoo, що вказав на це. Для більш високих напруг напруга на джерелі затвора повинно бути затиснуто ценеровим діодом.