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¿Por qué se prefieren los MOSFET y transistores autónomos a los interruptores de carga integrados?

Como novato en los conceptos de EE que está tratando de aplicarlos a los proyectos de Arduino, estuve haciendo horas de investigación sobre cómo encender y apagar electrónicamente otro dispositivo/componente/subsistema de mayor corriente (o voltaje).

He leído muchas preguntas largas en muchos foros tratando de resolver este mismo problema, pero sólo veo diferentes configuraciones de MOSFETS o transistores o combinaciones con algunas resistencias recomendadas como las soluciones.

Sólo esto tutorial mencionó otra opción que era la de los interruptores de carga. Luego encontré varios artículos ( ejemplo , ejemplo y ejemplo ) ensalzando sus virtudes. Son pequeños, baratos, algunos están locos eficiente y parecen mucho más simples (especialmente para alguien que está aprendiendo lo básico) con menos (o ningún) tamaño de resistencia extra y otros componentes auxiliares necesarios. Parece ser sólo Vin, Vout, GND, Señal.

Lo más difícil nudos la gente está tratando de desentrañar con, por ejemplo, los circuitos Arduino con flujos de corriente inesperados por los pines de control y ser incapaz de saturar los transistores o dimensionar mal las resistencias parece demasiado complicado en muchos casos si estos son tan simples como se anuncia.

¿Y cuál es la trampa?

Estos artículos se leen casi como material de marketing.

  • Pregunta principal: ¿Por qué se prefieren los MOSFETS (y los transistores) autónomos a los interruptores de carga IC?
  • ¿Cuál es el inconveniente de los interruptores de carga en comparación con los transistores/MOSFETS?
  • ¿Por qué no son tan preferidos o recomendados?

Me sorprende no verlos en las tiendas de electrónica para principiantes del movimiento común de los fabricantes.

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Toor Puntos 777

Los conmutadores de carga IC pueden quedar obsoletos y limitarse a ellos sólo te limita a las especificaciones en las que vienen. Algunas cosas son lo suficientemente simples como para que puedas hacerlas tú mismo con más versatilidad y control.

Tus "nudos muy complicados" no lo son en absoluto si tienes en cuenta que son todos los principiantes los que tienen esos problemas. Eso no indica que sea un problema difícil; sólo indica que es un problema de principiantes.

Lo único que realmente me parece atractivo de un conmutador de carga es que integre la bomba de carga para no necesitarla si quiero la eficiencia de un NMOS de lado alto. Eso requiere más piezas de lo que suele valer la pena.

Además, los materiales de marketing siempre ensalzan las virtudes de lo que intentan venderte.

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Neil Foley Puntos 1313

¿Por qué se prefieren los MOSFETS (y los transistores) autónomos a los interruptores de carga IC?

Depende de la aplicación. Si tiene un entorno "limpio" sin ruido, picos conducidos/ESD, sobretensiones, cortocircuitos potenciales o cambios de polaridad, etc., entonces un MOSFET puro es sencillo y barato.

Si tienes un escenario de uso más duro del controlador, entonces añadir toda la protección requerida será rápidamente engorroso y caro. Además, es posible que tenga que ajustar el voltaje de la puerta y la polaridad para adaptarse a lo que está conduciendo esto, como un 3V3 MCU, que a menudo no coincide con los voltajes de lo que está conduciendo.

Un escenario común es cuando se utiliza un controlador de lado alto con entrada de canal N. Entonces necesitarías un circuito controlador como el descrito aquí: https://electronics.stackexchange.com/a/188749/6102 . Diseñar manualmente todo ese circuito de controladores va a ser delicado y costoso - estos vienen esencialmente con un regulador de voltaje incorporado.

¿Cuál es el inconveniente de los interruptores de carga en comparación con los transistores/MOSFETS?

Hay que "casarse" con el proveedor de silicio. No hay muchos estándares ni segundas fuentes para este tipo de piezas. Además, cuando se trata de ciertos tipos de controladores, algunos fabricantes tienen casi el monopolio del mercado. Esto significa que tienen la libertad de hacer la puñeta a sus clientes de vez en cuando, ya que no hay competencia.

¿Por qué no son tan preferidos o recomendados?

No se puede decir eso sin un caso de uso específico en mente. Si nos fijamos en los coches, por ejemplo, utilizan casi exclusivamente controladores sobre MOSFET "en bruto". Pero si tienes un caso de uso en el que sólo necesitas conmutar alguna carga interna de tu PCB, no hay razón para usar un driver.

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