왜 하나의 트랜지스터가 아닌“로드 스위치”를 스위치로 사용 하는가


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응용 프로그램을 전환하기 위해 '로드 스위치'를 사용하는 이점을 이해하려고합니다.

부하 스위치 (아래와 같이)에는 작업을 수행하기위한 두 개의 트랜지스터가 있습니다. 왜 같은 일을하기 위해 하나의 트랜지스터 (bjt / fet)를 사용할 수 없습니까?

기본로드 스위치 구성


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커패시터는 무엇입니까?
Cano64

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@ Cano64 기본 돌입 전류 제한 인 PMOS 켜기 속도가 느려집니다.
매트 영

온라인 사진입니다. 커패시터가 반드시 있어야하는 것은 아닙니다. 하지만 ... 그 혜택이있다
Tahseen

답변:


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단일 FET를 사용할 수 있지만로드 스위치 IC를 사용하면 몇 가지 장점이 있습니다.

  1. 마이크로 전압보다 높은 전압을 전환 할 수 있습니다. (2 개의 트랜지스터를 사용하여 수행 할 수도 있습니다.)
  2. 로드 스위치에는 돌입 전류 제한 기능이 내장되어 있습니다. 개별 부품으로도 수행 할 수 있지만 더 많은 엔지니어링이 필요합니다.
  3. 종종 전원 스위치 나 과전류 출력 등과 같은로드 스위치에 모니터링이 있습니다.
  4. 전체 회로가 성능에 대한 보장 된 데이터로 하나의 다이에있을 때 공차 분석이 더 쉽습니다.

모든 엔지니어링, 절충과 마찬가지로.


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다른 응답자가 이미 작성한 것 외에도 단일 전력 MOSFET으로 만든 스위치 에는 소스와 드레인 사이에 바디 다이오드 가 있습니다 . 결과적으로 스위치는 한 방향으로 만 전류를 차단할 수 있습니다. 다른 방향으로, 바디 다이오드는 스위치가 열려 있는지 아닌지를 작동시킵니다.

통합 된로드 스위치는 일반적으로 양방향으로 전류를 차단할 수 있습니다. 이는 MOSFET에서 벌크 바이어스를 제어하거나 두 개의 MOSFET을 연속적으로 사용하여 수행됩니다.


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이 경우, 제 2 트랜지스터는 레벨 시프 팅 기능을 수행하고있다. P 채널 MOSFET은 소스 단자를 기준으로 (즉, 저항을 가로 질러) 액티브 로우 제어 신호가 필요합니다. N 채널 장치를 사용하면 접지 참조 액티브 하이 로직 신호를 사용하여 스위치를 제어 할 수있어 대부분의 응용 분야에서 훨씬 편리합니다.


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BJT 트랜지스터를 포함하는이 매우 일반적인 디자인의 목적은 저전압 소스에서 나올 수 있는 'EN'신호 를 분리 하는 것입니다. 또한 소스는 출력 단자에서 3.3VDC 또는 5VDC 논리 전압 이상의 고전압을 허용하지 않을 수 있습니다.

PMOS 트랜지스터는 또한 대부분의 PNP 트랜지스터 일 수있다. 긴 LED 스트링의 경우 300VDC와 같이 매우 높은 전압을 켜거나 끌 수 있습니다. 'EN'을 절연 상태로 유지하면서 모든 종류의 가제트의 주 전원 스위치가 될 수 있습니다. MOSFET의 최대 전압 한계는 현재 약 700VDC입니다.

NMOS 트랜지스터는 바이어스 저항을 통해 동일한 Vin 전압에 노출 될 것입니다. 바이어스 저항은 'EN'이 낮거나 접지 / 소스 전압 (제로 볼트) 인 경우 PMOS가 꺼져 있는지 확인하는 데 사용됩니다. NMOS는 구동하는 로직에 따라 약 5VDC 또는 10VDC에서 완전히 켜지는 유형일 수 있습니다.

편집 : PMOS가 켜질 때 접지되므로 Vin의 한계는 20VDC 이하입니다. 지적 해 주신 @BeBoo에게 감사드립니다. 더 높은 전압의 경우 게이트 소스 전압을 제너 다이오드로 클램핑해야합니다.


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적어도 OP의 회로에서는 그렇지 않습니다. Vin이 400V 인 경우 Vgs가 pmos 사양을 초과하므로 게이트가 접지로 구동 될 때 pmos가 차단됩니다. 4500Vdss 정격 mosfets의 경우에도 Vgs 제한은 여전히 ​​약 20V입니다.
BeB00
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