P-Channel FET step-up
In het volgende plaatje zit een probleem. Wat als we vanuit een standaard controller (die een output heeft van 3,5 tot 5 Volt) een 12 Volts motor aan willen sturen? In de
vorige entry is duidelijk gesteld, dat voor een P-Channel FET de V
GS negatief moet zijn om te geleiden.
Als de Gate niet op het zelfde niveau als de Source kan worden getrokken, dan blijft de FET dus in geleiding. En aangezien de gate spanning niet hoger kan worden dan 5 Volt; het maximale dat een microcontroller kan afgeven, is de Gate dus nooit op het niveau van de Source te krijgen. De FET blijft dus altijd geleiden!
Dit geldt niet voor een N-Channel FET: daar moet immers V
GS positief zijn om te geleiden, en Source ligt hier aan massa (0 Volt).
De oplossing
De oplossing voor dit probleem is het inzetten van een niveau verschuiver in de vorm van een NPN transistor:
Op het moment, dat de Basis van Q1(het 5 Volt PWM-signaal) 0,7 volt hoger wordt dat de Emitter (pijltje), gaat de transistor Q1 geleiden, de spanning op de gate van de FET daalt en de FET gaat geleiden.
Daalt de PWM spanning naar 0 Volt, dan gaat Q1 sperren, de Gate spanning stijgt (naar V
DD) en de FET zal weer sperren.
Dus bij een ingangsspanning van +5 tot 0 Volt is het toch mogelijk een Gate spanning te sturen tussen +12 (=V
DD) en 0 Volt.
Let op!
De negatieve zijde van alle accu's of voedingen moeten aan elkaar verknoopt worden. De positieve niet!!!
Dit verklaart, waarom Q5 en Q6 in het
H-brug ontwerp zitten; IC2 wordt gevoed met 5 Volt, en kan dus geen uitgangsspanning van 12 Volt leveren. IC1 kan wel een voldoende spanning leveren; 5 volt is voldoende on Q1 en Q2 open te sturen en 0 Volt voldoende om die weer te laten sperren.
Geen opmerkingen :
Een reactie posten