एक पी-चैनल MOSFET और PNP ट्रांजिस्टर से बने 'आदर्श' डायोड को समझना


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रास्पबेरी पाई बी + मॉडल में बोर्ड पर यूएसबी कनेक्टर और 5 वी नेट के बीच एक सुरक्षा सर्किट है। वे अपने GPIO हेडर के माध्यम से एक पॉलीफ़्यूज़ के माध्यम से पाई को 'बैकपॉवरिंग' करने से पहले पाई HAT पर एक समान सुरक्षा परिचलन लगाने की सलाह देते हैं। मैं समझता हूं कि यह सिफारिश क्यों है, लेकिन मैं इस बारे में अधिक समझना चाहूंगा कि यह सर्किट कैसे काम करता है।

मैंने इस प्रश्न को पोस्ट करने से पहले कुछ खोज की और एक MOSFET को कम वोल्टेज ड्रॉप डायोड के रूप में उपयोग करने के बारे में जानकारी प्राप्त की, लेकिन वे सभी पीएनपी और प्रतिरोधों की जोड़ी के बिना सीधे जमीन पर वायर्ड थे। वे इस सर्किट के लिए क्या कर रहे हैं? इसके अलावा, यह मुख्य रूप से शरीर डायोड का उपयोग कर रहा है? किस मामले में, इस एप्लिकेशन के लिए DMG2305UX को अर्हता प्राप्त करने वाली डेटाशीट पर प्रासंगिक जानकारी क्या है? मैंने पाया अन्य सर्किटों में, यह कम Rdson दिखाई दिया और सर्किट के साथ Vgsth संगत विशेषताओं की तरह लग रहा था।

'आदर्श' सुरक्षा डायोड


आपका सर्किट मान्य है। मैंने इसके एक संस्करण का उपयोग किया है जिसमें एक ट्रांजिस्टर और एक डायोड है जिसे मैंने FIODE कहा है। आपका सर्किट LV के लिए अच्छा है और मेरा सर्किट HV के लिए अच्छा है। कई कारण हैं कि आप इससे बेहतर क्यों हैं मैदान का पुराना गेट।
ऑटिस्टिक

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@ आत्मकेंद्रित कृपया बहादुर बनें और उन कारणों को पोस्ट करें जो यह (और आपका) बेहतर है।
स्केर

यह अच्छा है। SMD सरणी ट्रांजिस्टर है जो VBe के लिए अच्छी तरह से मेल खाता होगा। मेरे सर्किट में थ्रू होल पार्ट्स होते हैं और यह उच्च वोल्ट के लिए बेहतर होता है। कम वोल्ट एसएमडी सरणी के लिए सबसे समझदार है।
ऑटिस्टिक

जवाबों:


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ट्रांजिस्टर का विचार यह है कि:

  • यदि लेफ्ट कम है और राइट हाई है तो R2 (और लेफ्ट ट्रांजिस्टर थोड़ा) नेगेटिव-बायस को राइट ट्रांजिस्टर के बेस में बदल देगा, जिससे वह गेट को राइट वोल्टेज में पुश कर सके; FET का चैनल बंद करना और बॉडी डायोड को भी ब्लॉक कर देगा।
  • यदि दायां कम है और बाएं ऊंचा है, तो बाएं ट्रांजिस्टर का जंक्शन डायोड के रूप में काम करेगा और दाएं ट्रांजिस्टर के आधार को बंद करने के लिए पर्याप्त उच्च खींचेगा, जिससे आर 3 को गेट कम खींचने के लिए, ट्रांजिस्टर को खोलने की अनुमति मिलती है। प्रारंभ में दाहिना भाग बॉडी डायोड द्वारा संचालित होना शुरू हो जाएगा, लेकिन प्रतिरोध पर चैनल की कम मात्रा बहुत ही कम गिरावट का कारण बनेगी।

तो बाएं ट्रांजिस्टर दाएं ट्रांजिस्टर के लिए एक मिलान डायोड के रूप में कार्य करता है। चुने हुए MOSFET और PNP मिलान जोड़ी पर सटीक घटक मूल्य थोड़ा सा टिका हो सकता है। इसी तरह की चाल अन्य तरीकों से उपलब्ध है, लेकिन यह सबसे अच्छी तरह से ज्ञात है।


यदि आप MOSFET के गेट को सीधे जमीन पर बांध देते हैं, तो इस तरह से:

ढांच के रूप में

इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध

आप प्रभावी रूप से एक हमेशा-पर-लिंक बना रहे हैं, संभवतः कुछ समायोजित स्टार्ट-अप व्यवहार के साथ। आमतौर पर गेट-वे पर कैपेसिटर और / या प्रतिरोधों का उपयोग करके इस स्टार्ट-अप व्यवहार को बढ़ाया जाता है।

क्योंकि अगर बायाँ ऊँचा है, और दाईं ओर नहीं है, तो दायाँ शरीर डायोड द्वारा ऊपर उठ जाएगा, तो स्रोत फाटक से ऊँचा हो जाता है, जिससे FET चालू होता है। यदि अधिकार अधिक हो जाता है, तो स्रोत फाटक के सापेक्ष ऊपर चला जाता है और फिर से FET चालू हो जाता है। डायोड क्रिया के लिए ज्यादा नहीं।


या तो आम तौर पर आप एक ऐसे FET की तलाश करेंगे, जिसमें न्यूनतम ऑपरेटिंग वोल्टेज से कम से कम 10 से 20 प्रतिशत कम पर प्रतिरोध हो। इसलिए यदि आप इसे 3.3V पर उपयोग कर रहे हैं, तो आप एक ऐसा FET चाहते हैं जो पूरी तरह से 2.5V पर हो, जो कि संभवतः 1.2V या उससे कम सीमा पर होगा, लेकिन यह डेटाशीट के लिए नीचे है।


FET- केवल आदर्श डायोड का सामान्य संस्करण स्रोत के साथ पावर इनपुट और लोड करने के लिए नाली के साथ एक एन-च भाग का उपयोग करता है ...
थ्रीपेज़ेल

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@ThreePhaseEel AFAIK उच्च-पक्ष के लिए जिसे स्रोत स्तर से ऊपर एक गेट वोल्टेज ड्राइव की आवश्यकता होगी (यानी एक चालक के रूप में। cds.linear.com/docs/en/datasheet/4357fd.pdf प्रभारी पंप से बनाया गया है), या प्रवंचना के कुछ तरीके बहुत सावधानी से चुने गए घटाव प्रकार के आसपास (चुनौती वहीं!), जिनमें से एक भी FET समाधान नहीं है। (और ओपी में पी-टाइप डिज़ाइन संभवतः सभी कल्पनीय स्थितियों में प्रयास बनाम परिणाम पैमाने पर कमी वाले टमाटर को हरा देगा)
असीमल्डोफ

तुम सही हो सकते हो। मुझे इस पर प्रलेखन खोदने ...
थ्रीपेज़ेल

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वास्तव में, आप सही हैं कि पीएफईटी उच्च पक्ष के लिए सामान्य मामला है - लेकिन मैं आपके स्पष्टीकरण पर संदेह कर रहा हूं क्योंकि आवश्यक डायोड की कार्रवाई तब होती है जब बाईं ओर जमीन के नीचे जाती है (यानी गेट), न कि जब बाईं ओर ताकत नहीं होती है और दाईं ओर जमीन के ऊपर है।
थ्रीफेसफेल 1

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हालांकि मैंने कभी नहीं कहा कि सामान्य ऑपरेशन के दौरान डायोड क्रिया की आवश्यकता थी, बस यह समझाते हुए कि यह वहां है, मैंने (केवल) इसे छोड़ दिया, यह केवल रिवर्स-कनेक्शन-स्पाइक्स और इस तरह के मामले में आवश्यक है।
असीमडॉल्फ
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