Поведінка напруги NOS-каналу MOSFET, керована мікроконтролером

10

Як видно з цієї моделі LTSpice, я намагаюся керувати білим світлодіодом (3,6 Vf @ 20 мА), підключеним до джерела напруги 7,5 із 2 -канальним MOSFET 2N7002 та сигналом управління 5V від Arduino.

введіть тут опис зображення

Враховуючи, що напруга мого ворота становить 5 В від мікроконтролера, я очікував, що MOSFET в основному діятиме як комутатор. Дивлячись на графік 2N7002, враховуючи, що потрібний струм 20mA, а Vgs 5V, я очікував падіння напруги через транзистор, близький до нуля, така напруга джерела становила ~ 7,5 В.

Однак, як видно із графіку імітаційного моделювання, напруга на транзисторі насправді є досить великим, таким чином, що напруга джерела становить лише ~ 3 В (на відміну від очікуваного ~ 7,5 В).

введіть тут опис зображення

Коли я схвалив цю схему, я отримав той самий результат, джерело напруги ~ 3В.

Чи може хтось пояснити, чому напруга джерела MOSFET набагато нижче, ніж очікувалося? І будь-хто, будь ласка, порекомендує транзистор, який ефективно дозволив би мені в цій ситуації створити перемикач для керування білим світлодіодом із застосуванням сигналу 5 В та 7,5 В живлення?

arduino led mosfet

— Андрій С
джерело

Vgsth становить приблизно від 2,1 до 2,5 В @ Id = 0,25 мА, якщо припустити, коли світлодіод буде зміщений вперед, на ньому з'явиться 3,5 В і через резистор 200 Ом 20 мА * 200 = 4 В (фактична напруга при заданому прямому струмі отримає від світлодіодної характеристики) . Є певна проблема з ланцюгом. З’єднайте джерело з GND та спроектуйте його відповідно.

— користувач19579

10

Розмістіть навантаження між джерелом живлення 7,5 вольт і зливом MOSFET, і ви отримаєте подібну поведінку.

схематичний

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

У вашому поточному макеті джерело плаває залежно від струму через світлодіод та резистор. Отже, Vgs не від 0 до 5 Вольт, як ви припускали, але набагато нижче, залежно від того, куди джерело пливе в момент часу.

Потрібно, щоб "перемикач" проходив, коли йому подавали позитивний сигнал від Arduino, тим самим витягаючи його зливний вузол на землю (або близько до нього), тим самим виражаючи бажані ~ 7 Вольт через світлодіод + R3.

— Аніндо Гош
джерело

1

Тоді важливим моментом тут є те, що FET контролюється напругою «від воріт до джерела», а не напругою «затвор-земля».

— Пітер Беннетт

1

Просто для додання попереднього коментаря ви можете керувати вашим світлодіодним пристроєм за допомогою встановленого вами розташування, але вам потрібно буде використовувати монфет P каналу.

— BeB00
джерело

Так, але ОП повинен усвідомити, що в цьому випадку йому потрібно використовувати негативну логіку, тобто, якщо GPIO дорівнює 0, світлодіод буде вмикатися і навпаки. Або він міг керувати NPN BJT або NMOS, який управляє PMOS, щоб зберегти логіку позитивною. Але тепер ми додаємо багато схем для простого світлодіодного перемикача.

— Джим