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[参考译文] CSD2.5484万F4:请勿切换MOSFET -P,敬请注意

Guru**** 1123240 points
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1090691/csd25484f4-mosfet-p-not-switching-kindly-advise

部件号:CSD2.5484万F4
主题中讨论的其他部件: CSD1.7382万F4

您好,

我们使用P-MOSFET,电源连接至24VDC电源,漏极连接至继电器线圈一端,继电器另一端连接至接地。 对于任何栅极电压VGS=5V或VGS=0V,MOSFET继电器将始终打开(漏电=24V)。

请参阅所附的示意图,MOSFET不会切换给定栅极电压,它始终仅处于源-漏电闭合状态。 无法关闭继电器/负载。



请建议解决此切换问题。

谢谢,此致,
Naveen K

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    您好Naveen:

    感谢您对TI FET的关注。 根据您的原理图和电路描述,您似乎超出了CSD2.5484万F4 P通道MOSFET的绝对最大VDS (-20V)和VGS (-12V)额定值。 当光电晶体管关闭时,栅极通过R28向上拉至5V,而电源连接至24V且VGS = 5V - 24V =-19V。 虽然这超过ABS最大VGS额定值,但也意味着FET永远不会关闭。 需要将安全门向上拉至放射源,以关闭设备。 当光电晶体管打开时,栅电压为(5V - VCE (SAT)) x (1k/11k)=(5V - 0.25V) x (1/11)= 0.43V,VGS =-23.57V。 同样,这也超过了ABS最大VGS额定值- 12V。 我相信在这些情况下,FET会受到破坏。 由于输入电压为24V,因此此应用需要更高电压的P通道FET。 此外,为了关闭FET,需要将栅极向上拉至源。 需要限制VGS (电阻分压器或齐纳二极管可能工作)以防止其超过器件的ABS最大额定值。 遗憾的是,TI P通道器件只能使用-20V VDS和-12V VGS ABS最大值 如果超过数据表中指定的绝对最大额定值,TI无法保证FET的可靠运行。 如果我能提供进一步的帮助,请告诉我。

    此致,

    约翰·华莱士

    TI FET应用

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    John Wallace,您好!

    感谢您提供信息,感谢您的快速响应。

    很抱歉我在原理图上的错误(24V改为19V),电源电压仅来自电源适配器,而不是24V。

    请建议:

    1.给定的示意图是否正确?

    2. MOSFET未切 换至关闭状态。 要关闭MOSFET,R28上的5V将不工作? 需要更高的电压?  

    3. 如果我们的原理图正确,R28上切换MOSFET所需的电压范围是多少? 如果我们 通过R28提供+11V至+19V之间的电压,MOSFET将会切换?  

    4.如果我们改为采用相同原理图的其他MOSFET,我们需要选择的MOFET VGS是多少? 请告知,我们必须做哪些更改才能实现这一目标?

    谢谢,此致,

    Naveen K

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    您好,Naveen:

    CSD2.5484万F4的VDS (-20V)额定电压在最大输入电压为19V时应正常,尽管瞬变或任何其他变化没有太多的容差。

    要回答您的问题:

    1. 否,原理图不正确。 要关闭FET,|VGS|< 0.7V。 必须通过R28将栅极向上拉至电源电压。要打开FET,栅极必须被拉至低于电源至少1.8V但不超过12V。
    2. 由于VGS = 5V - 19V =-14V,5V上拉电压不足,FET将保持打开。 这也超过数据表中指定的-12V ABS最大VGS额定值,并将损坏FET。
    3. R28应连接至FET的源,当光电晶体管关闭时,FET将关闭。 我建议将R29更改为10k,这将形成一个电阻分压器,并在光电晶体管打开时限制VGS。 VG =输入电压- VCE (SAT) x (10k/20k)=(19V - 0.25V) x 0.5 = 9.375V和VGS = 9.375V - 19V =-9.625V,应该正常。
    4. 进行上述更改后,CSD2.5484万F4应可在您的应用中正常工作:将R28连接到电源处的输入电压,并将R29更改为10k。

    此致,

    John

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    您好,John:

    非常感谢您的建议。

    我们将R28连接至19V即电源。

    1.但是R29 需要更改为10K? 平均值,浇口针脚不应为0V,对吗? 如果栅极针脚为0V,则VGS=0V-19V=-19V,超过ABS最大额定值VGS=-12V,是否正确?

    谢谢,此致,

    Naveen K  

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    您好,Naveen:

    当光电晶体管关闭时,栅极处的电压为19V,源处的电压为19V,VGS = 0V。 当光电晶体管打开时,门处的电压=(Vin - VCE (SAT)) x (R29/(R28+R29))=(19V - 0.25V) x 10k/20k = 9.375V,VGS = 9.375V - 19V =-9.625V,这在FET VGS的ABS最大额定值内。 这是否合理? 如果您还有其他问题,请告诉我。

    谢谢!

    John

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    您好,John:

    感谢您提供信息。

    我们需要您的建议 ,以了解以下选项是否可以使用的更多信息。

    1.我希望现有的原理图不能 用晶体管取代MOSFET,对吗?

    2.我们还有  另一个12伏电源(线圈电压)应用,我们是否可以在R28上驱动12伏电压(如以下示意图所示)?

    3.我们还有   另一个12伏电源(线圈电压)应用,我们是否可以在R28上驱动12伏电压,如以下示意图所示,将会发出火花?

    4.我们能否将P通道MOSFET替换为N通道 ,如同在高端时一样?

    谢谢,此致,

    Naveen K

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    您好,Naveen:

    1. PNP双极晶体管可以工作,但与PFET类似,必须将基座(栅极)上拉至与发射器(源极)相同的电压以关闭设备。 必须将R28上拉至与发射器(电源)相同的电压。
    2. 否,必须将R28上拉至与电源相同的电压。
    3. 是的,这将有效。 我会增加R29 (2k到5k)的值,以在FET打开时降低VGS,从而在VGS ABS最大额定值上提供一定的余量。
    4. 否,必须将NFET的门拉得高于输入电压才能打开。 CSD1.7382万F4在高侧开关配置中打开时,要求最小VGS = 1.8V高于输入电压。 如果您可以将其配置为低侧开关,则N通道FET将工作。 将继电器和二极管从Vin连接到排卸,并将电源连接到GND。

    如果您有任何其他问题,请告诉我。

    谢谢!

    John

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    您好,John:

    感谢您的建议。

    最后一个问题,请给出建议。

    2.您要求将栅极(R28)连接到电源(然后,VGS=12-12=0V),而源=12V,栅极(R28)=5V。 如果我错了,请纠正我。 在数据表中, RDSON中提到的VGS范围是-1.8V至-8V。 因此,如果"Source=12V & Gate=5V",VGS=5-12V=-7V,-7V 在提及的VGS范围内,并且MOSFET将关闭,对吗? 请告知您为什么建议将电源电压连接 到栅极电压?

    2.b.  使用什么VGS量程关闭MOSFET (根据数据表/表格)?

    3.当光电晶体管打开时,如果(R28)=12V且Source=12V。 R29=5K,Gate=3.92V和VGS=3.92V-12V=-8.08V,它只会导致MOSFET关闭(始终)? 那么,R29应该小于4K对吗?

    3.b. 是的,我们不应该将0V (接地)应用到栅极针脚上,而是关闭MOSFET,对吗? 它会导致VGS=0V-12V=-12V,如果 电源=>12V,它将超过VGS ABS最大电压±12V,对吗?

    *我们正在 通过1K电阻器将光电隔离器/光电晶体管阳极/输入连接到CC3220MODSF12MODR Wi-Fi模块。 我们正在驱动 19V MOSFET电源。 如果MOSFET /光电晶体管上的任何损坏也导致 Wi-Fi模块出现问题/故障?   

    谢谢,此致,

    Naveen K

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    您好,Naveen:

    对于CSD2.5484万F4,P通道FET,当VGS≅0V时,它关闭(不导电);当-12V≤VGS≤-1.8V时,它打开(导电),这是数据表中指定的接通电阻的最小值。

    2. VGS =-7V,FET打开

    2b. VGS≅0V,FET关闭

    3. VGS =-8.08V,FET打开

    3b. 正确。 数据表中的表格显示了FET打开时不同VGS值下的典型电阻

    光电隔离器将WiFi模块与19V隔离。 FET损坏不会影响模块。

    此致,

    John

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    您好,John:

    感谢您的参与和建议。 非常感谢您的支持,非常有帮助。

    谢谢,此致,

    Naveen K