"Нормально замкнутый" полевик

НЗ полевикХозяйке на заметку: подключенный показанным на рисунке способом полевой транзистор IRLML6244TRPBF (даташит) (VT1) имеет «на себе» падение напряжения 1.2 Вольт.

Зачем это нужно: получаем аналог нормально замкнутого (НЗ) реле на полевом транзисторе для логического сигнала SIG некоторой внешней управляемой схемы (на рисунке обозначена пунктиром).
При отсутствии напряжения на управляющей схеме сигнал SIG подтянут если не к нулю, то хотя бы к 1.2 Вольт.

Имеется ввиду, что внешняя схема имеет собственное автономное питание, независимое от питания управляющей схемы.

Коммутировать таким образом силовую линию скорее всего не стоит.

Пример управляющей схемы:
Управляющая схема

PIN — вход управления, например — ножка МК.

Полевик VT2 нужен для того, чтобы развязать управляющую и управляемую схему.
Конечно, можно было бы напрямую подключить затвор VT1 к ноге МК, однако получить при обесточенном МК от управляемой схемы в эту ногу 5 Вольт подтяжки (а из ноги эти 5 Вольт сольются в шину питания и попробуют чего-нибудь запустить) — не самая хорошая идея.

Затвор VT2 подтянут к земле, поэтому в отсутствие управляющего сигнала на PIN (и в отстуствии питания тоже), VT2 закрыт, что дает 1.2 Вольт на входе внешней схемы SIG (логический уровень LOW).

Если в рабочем режиме подать 5 Вольт на вход PIN, VT2 окажется открыт, а VT1 — закрыт. Вход внешней схемы SIG перейдет в логический уровень HIGH.

Комментарии (38)

RSS свернуть / развернуть
Вообще-то есть куча полевиков, которые открыты при нулевом напряжении на затворе — КП305, КП313, BSP129, BSP135, BSP149, BSS129, BSS139 и прочие (не говоря уж о полевых транзисторах с затвором с p-n переходом). Для запирания на их затвор нужно подать отрицательное напряжение относительно истока — эту задачу нужно решать в конкретной схеме.
0
  • avatar
  • mzw
  • 30 апреля 2015, 08:56
Ну это наверное более правильный вариант :-)
Но я еще когда раньше продумывал разные варианты решения своей задачи хотел попробовать такую схему и посмотреть, что получится.
Вот, проверил.
Все-таки обычный полевик он чаще «под рукой».
0
У меня сложилось ощущение, что IRLML6244 у вас — «расходный» элемент. Т.е. вы их можете приобретать дёшево и много. Это местная для вас особенность или вы приобретаете их через И-нет?
0
Ну да, так и есть. Я его неофициально назначил себе полевиком по-умолчанию.
Дешево их покупать к сожалению не получается, но до недавнего времени у Вольтмастера все имевшиеся в наличии полевики с логическим уровнему управления шли за одну и ту же цену в 5 руб. IRLML6244 был среди них самым мощным (6 Ампер тока, это можно и моторчик запитать).

Сейчас цены подросли — у Вольтмастера он стоит уже 8 руб, в Чип и Дипе — вообще 13.

Кстати, найти полевики дешевле на ebay или в каких-нибудь других иностранных интернет-магазинах мне так и не удалось.
0
Не лучше ли было применить P-канальный полевик? Исток на питание, сток на нагрузку, затвор подтянуть к земле. При подаче на затвор питания — закроется. Правда, если коммутируется напруга выше, чем уровень единички — потребуется согласование.
Ну и, как уже сказал mzw, есть depletion-mode MOSFET-ы. Как раз «нормально замкнутые».
+1
  • avatar
  • Vga
  • 30 апреля 2015, 09:04
Так задача немного другая. Нет доступного для подключения питания. Есть некая коробочка (в моем случае — Гидролок) с входом типа «открытый коллектор».
Штатно на этот вход ставится обычный выключатель, замыкание которого приводит к срабатыванию устройства.

Подтяжка входа спрятана в «коробочке».

Хочу сделать устройство, которое будет управлять этой коробочкой, но таким образом, чтобы при потере питания на управляющем устройстве или выходе его из строя выходы коробочки автоматически замыкались (в числе прочего — Гидролок имеет резервирование по питанию, а мое устройство — нет).
0
Ну, в таком случае твоя схема и правда ничего от p-канального полевика не выиграет. Можно еще воспользоваться обычным NPN транзистором, который открывается за счет подтяжки входа, аналогично твоей схеме. С ним можно теоретически получить 0.7В на открытом ключе, и они еще распространенней, чем полевики.
+1
Вход типа «открытый коллектор» не существует. :-)))
0
Э… ну «выход» наверное :-)
0
Может, действительно просто реле поставить? Хотя, конечно, не совсем красиво: в штатном режиме постоянное лишнее потребление.
0
Те, что у меня есть, жрут 80 мА во включенном состоянии, это мне многовато будет…
0
а если реле нормально замкнутое, а транзисторы его наоборот размыкают — тогда при штате расхода побочного не будет — только при подаче сигнала нагрузка отключается, а блокировка будет потреблять мало.
0
так тогда надо наверное через 10к на + питания устройства, а на массу эти 10к на затворе шунтировать уже сигналом.
при отсутствии сигнала — сработка.
0
Может, я плохо понял задачу, а чем резистор в те же 10к не устроил? нет напряжения, 10к тянут SIG к земле, есть 5В, то через 1К они перетягивают землю, будет 5*10/11 Вольт (игра в делитель), токи на ходу посчитаете. Ничто же не запрещает параллельно подтяжке в коробочке поставить такую же у себя?
0
О, о таком простом решении я даже не подумал :-)

Но есть один нюанс. Я слегка ошибся с номиналом R1 (который внутри приобора и изменению не поддается)

Вот что я измерил на управляемом устройстве:
Напряжение на клеммах выключателя — 4.97 Вольт
Ток через замкнутый выключатель — 0.45 mA

Встроенный во внешнее устройство резистор (R1) подтяжки получается R1 = U / I => порядка 10 КОм

Чтобы хорошо подтянуть SIG к земле нужно брать номинал резистора подтяжки порядка 1 КОм, перебивать ее 5 Вольтами будет уже достаточно некомфортно, будут большие токи.

Хотя конечно можно соорудить последовательность подтяжек вроде 10 КОм (встроенныей) / 2.4 КОм к земле / 1К к 5 Вольт…
0
а почему именно 1.2 вольт? Для ТТЛ, это вроде мертвая зона? Или ориентир на Vth мосфета, около 2 вольт?
И откуда возьмется сигнал на управляющей схеме, если питашку с неё сняли?
0
1.2 Вольта — это что я намерял сегодня по факту…
А идея как раз в том, что управляющая схема при отсутствии питания должна обеспечивать замыкание SIG на землю. Ну или вернее, на нечто, максимально к земле приближенное.
0
цель какая? чтобы наводки не ловил? смотря какие наводки, можно и 47к — 1М поставить для притягивания к земле.
0
Малосигнальный PNP-транзистор (BC857C, BC807-40) даст в открытом состоянии до 0.7 В — коллектор на минус, с базы резистор (например, 47-100 кОм) на минус, эмиттер — выход. Подача 5 В в базу закроет транзистор для 5-и-вольтового входа. Если бояться превышения обратного напряжения БЭ (Veb0), то можно подобрать транзистор с чуть большим, чем 5 В значением, например, ZXTP25020DZ, PBHV9050Z, или придумывать что-то типа диода Шоттки последовательно или резистора БЭ на какие-нибудь 470кОм
0
Попробовал сейчас с BC556 — получил падение напряжения 0.75 Вольт в случае когда резистор R1 подтяжки SIG равен 10К, и 1.6 Вольт, если R1 равен 1 К, все это при базе, соединенной с землей через резистор 100К.
Шайтан.
Подумал, что базе не хватает тока, чтобы открыться полностью. Поставил на базу вместо 100К резистор 10К. Падение напряжения на транзисторе — 0.8 Вольт. Все равно странно.
0
Похоже, при уменьшении сопротивления нагрузки примерно так и должно быть. Напряжение на базе зависит от соотношения резисторов и тока коллектора (примерно ток базы помножить на h21e), а типовое падение БЭ у BC556 при небольших токах коллектора около 0,75 В. У BC807 (Fig.5) 0,65 В при токе коллектора 1 мА.
0
Вот, попробовал просчитать варианты:

Три опыта

Падение напряжения база-эмитер (VBE) брал по графику из даташита, т.е. достаточно приблизительно

VBE

Померянный мультиметром hFe = 406. Так что вроде бы все более-менее совпадает…
0
Вообще-то глядя на эти рисунки, возникает желание замкнуть базу на землю либо накоротко, либо чрез какой-нибудь мелкий резистор в 100 Ом… По идее, тогда напряжение просядет до минимума.
0
База на землеВоткнул…
Транзистор вроде жив.

При нагрузке 10 КОм — падение напряжение на транзисторе 0.6 Вольт
При нагрузке 1 КОм — 0.8 Вольт.

Шикарно. Как только им теперь управлять. Воткнуть в базу полевик что ли…
0
Вот так получился управляемый вариант.



Падение напряжения — 0.602 Вольт.
Только при отсутствии питания в управляющей схеме он не поможет…
0
А нафига ты транзистор вверх ногами воткнул? Он же в таком включении имеет β менее 10.
0
Э-э-э… А почему кверх ногами? Это же PNP.
По крайней мере подключал я коллектор к нагрузке, а базу и эммитер к земле. А нарисовать мог конечно неправильно…
0
Вот именно, что PNP. Он цепляется эмиттером к плюсу, а не минусу. А у тебя инверсное включение, когда коллектор становится эмиттером, а эмиттер коллектором. Но транзистор только на картинке в учебнике симметричен, так что в таком включении параметры отвратительны. Переверни его — эмиттер к нагрузке, базу (через резистор) и коллектор на землю.
0
+1.
0
Ой, бли-и-и-и-ин… Похоже да…
0
Что именно удивляет?

Не понятно, вы уменьшили базовый резистор до 10к при каком нагрузочном?
0
Я постом выше подцепил картинку, на которой все нарисовал
0
Это похоже на базу биполярника.
0
Заапдейтите статью.
0
Чего сделать?
0
Сделайте апдейт статьи. :-)
0
Так а чего добавить-то?
0
Не добавить. Изменить. :-)
Хотя бы информацию об управляемой схеме. Иначе следующие читатели статьи будут исходить из неправильных посылок. Всё-таки отличие внутреннего сопротивления на порядок — весьма существенно.
Да и неплохо бы чётко сформулировать ТЗ. О том, что у вас стоит задача полностью (в т.ч. и управляющую цепь) питать выходной ключ от управляемого устройства, я понял только из комментов.
0
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.