Salida de microcontrolador de colector abierto

Question

Estoy construyendo el siguiente circuito, con el fin de controlar el MOSFET de canal P como un interruptor de lado alto para mi carga.

La entrada de este circuito será de un microcontrolador (quizás un STM32F103), y pensaba utilizar el pin de salida, en modo colector abierto.

¿Funcionará esto? Tenga en cuenta que estoy tirando de la clavija a 12V.

Sé que en otras circunstancias funcionaría, pero en un microcontrolador, ¿la salida soportará los 12V? Cuando está en colector abierto, ¿se desconectan los diodos ESD?

Y si funciona, cómo se maneja la inicialización del pin, (después del reset, antes de configurarlo como pin colector abierto).

Answer 1

No, la red ESD es no desconectado. Hay unos pocos micros que pueden tener un pin o algo así que se puede tirar hasta un voltaje más alto que la tensión de alimentación (por ejemplo, RA4 en PIC16F7X, que se puede tirar hasta 12V máximo absoluto), pero en general no se puede hacer esto sin provocar que la red ESD conduzca (lo que deberías evitar hacer por varias razones, por aquí bastará con señalar que no te funcionará). Algunos micros más nuevos pueden tener redes ESD especiales para permitir entradas de 5V que permiten que la salida sea jalada hasta +5 incluso con una fuente de alimentación de menor voltaje, pero no creo que un voltaje de operación de 12V sea una expectativa razonable.

Simplemente conduce un pequeño MOSFET o una resistencia BJT+base con el GPIO push-pull y úsalo como tu "drenaje abierto". Incluso puedes encontrar un MOSFET de doble canal n/canal que se adapte a tus propósitos y mantener el número de piezas idéntico (aunque me gusta la idea de una resistencia en serie al GPIO si es posible, sólo porque podría salvar el micro en caso de que algo cortocircuite los 12V al GPIO).

Answer 2

Cuando la salida es alta estará expuesta a los 12V completos. La fuga puede ser lo suficientemente baja como para evitar demasiado daño, pero sigue siendo algo que no quieres hacer si puedes evitarlo, así que no lo hagas. Usa un driver tipo N entre la salida y el PMOS, y cambia a una salida push-pull.

Answer 3

Incluso los GPIO de tipo colector abierto tienen un límite absoluto en cuanto a la tensión máxima que pueden alcanzar. Asumiendo que tu MCU está bien con eso, tu circuito funciona. Durante el arranque de la MCU, o cuando la MCU está bajo reset, el pin no será conducido y por lo tanto la puerta del FET sólo verá 12 V. Por lo tanto, la carga no será energizada por defecto. Una vez que la MCU llegue a cero, el PFET se encenderá definitivamente y proporcionará corriente a la carga. El valor de pull up puede ser de unos 10k. Idealmente, puedes mirar la Iol del MCU. El valor de la corriente, 12V /R debe ser menor que eso. Si los pines no son de drenaje abierto por defecto, entonces yo sugeriría tener un NFET conduciendo la puerta del PFET bajo. No hay que preocuparse por el drenaje abierto. Si usted está buscando una solución que puede referirse a esto. Utilizando Arduino + MOSFET para automatizar la pulsación del botón

Answer 4

No, generalmente no funcionará. Lo más probable es que no puedas apagar el transistor, ya que los diodos esd tirarán de la puerta a vdd.

Sin embargo, creo que hay algunos microcontroladores con salidas de colector abierto que pueden manejar un voltaje más alto.

La hoja de datos dirá esto. Busque en "valores máximos absolutos". Busca "tensión máxima en cualquier pin" o "tensión máxima en la salida de colector abierto".