¿Cual es la forma correcta de añadir un transistor de lado alto a un circuito con una VCC superior a la de la MCU?

Question

Quiero reemplazar un interruptor físico N.O. con un transistor controlado por un microcontrolador. El MCU es un MSP430 de ~3.3v. Como es de lado alto, sé que necesito un transistor PNP, y como los voltajes son diferentes, necesito una forma de conectar los dos.

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

He pensado en utilizar un par Sziklai o un par npn/pnp inversor modificado.

simular este circuito

¿Hay alguna diferencia práctica entre ambos? ¿Y hay algún consumo de corriente significativo (mayor de 1mA)?

Como nota, si es importante, el punto marcado "?" en el colector del PNP, puede ser atado a la fuente de 12v. ¿Sería esto un problema? Y sólo necesitaré habilitar el par durante menos de 0,5 segundos, el tiempo suficiente para encender el relé (¿típicamente 10mS?).

Answer 1

Yo usaría un MOSFET de canal P y un BJT de lado bajo como este: -

Los 12V en mi diagrama se conectan al nodo con el fusible en su diagrama y donde he mostrado la carga, esta es la salida 12V+ y gnd en su diagrama. Espero que esto tenga sentido.

El MCU encenderá el BJT que conduce suficiente corriente para tirar de la puerta del FET hasta cerca de tierra. Esto enciende el FET.

Si hay alguna preocupación sobre la protección de la puerta del FET (debido a que es una aplicación de automoción), inserta 1k ohm directamente en serie con el colector del BJT y pon un diodo zener de 15V a través de los 10k ohm de la puerta.

La elección del FET de canal P adecuado consiste en clasificarlo para la carga deseada en la salida. Si quieres, dime qué tipo de carga es.

Answer 2

El circuito de la izquierda que muestras no funcionará, porque el emisor de Q1 no subirá por encima de su base.

El circuito de la derecha es un desastre, porque cuando Q2 conduce no hay nada en su camino (a través del BE de Q4) para limitar la corriente.

Un buen circuito podría ser

• el circuito correcto, pero sustituyendo Q4 por un tipo NPN (pero ahora el circuito se invierte)
• el circuito correcto, pero añade una resistencia de 1k en serie con el colector de Q2