Pourquoi utiliser un «interrupteur de charge» et pas seulement un transistor comme interrupteur

J'essaie de comprendre l'avantage d'utiliser un «interrupteur de charge» pour changer d'application.

L'interrupteur de charge (comme celui ci-dessous), a deux transistors pour faire le travail. Pourquoi ne puis-je pas utiliser un seul transistor (bjt / fet) pour faire la même chose?

Vous pouvez utiliser un seul FET, mais il existe plusieurs avantages à utiliser un circuit intégré de commutateur de charge.

1. Des tensions supérieures à la micro-tension peuvent être commutées. (Cela peut également être fait en utilisant 2 transistors.)
2. L'interrupteur de charge a une limitation de courant d'appel intégrée. Cela peut également être fait avec des composants discrets, mais nécessite plus d'ingénierie.
3. Plus souvent qu'autrement, les interrupteurs de charge ont une surveillance, comme une bonne alimentation ou des sorties de surintensité, etc.
4. L'analyse de la tolérance est plus facile lorsque tout le circuit est sur une seule puce avec des données garanties sur ses performances.

Comme pour tout ce qui concerne l'ingénierie, les compromis.

En plus de ce que d'autres répondants ont déjà écrit, un interrupteur réalisé avec un MOSFET de puissance unique aura une diode de corps entre la source et le drain. Par conséquent, le commutateur ne peut bloquer le courant que dans une seule direction. Dans l'autre sens, la diode du corps conduira, que l'interrupteur soit ouvert ou non.

Un interrupteur de charge intégré peut généralement bloquer le courant dans les deux sens. Cela se fait soit en contrôlant la polarisation de la masse dans le MOSFET, soit en utilisant deux MOSFET dos à dos.

Dans ce cas, le deuxième transistor exécute une fonction de décalage de niveau. Le MOSFET à canal P nécessite un signal de commande actif-bas qui est référencé à sa borne de source (c'est-à-dire à travers la résistance). Le dispositif à canal N vous permet de contrôler le commutateur à l'aide d'un signal logique actif-haut référencé à la masse, ce qui est beaucoup plus pratique dans la plupart des applications.

Le but de cette conception très courante, qui comprend également des transistors BJT, est d' isoler le signal «EN», qui peut provenir d'une source de basse tension. De plus, la source peut ne pas tolérer une tension élevée supérieure à 3,3 V CC ou 5 V CC à ses bornes de sortie.

Le transistor PMOS pourrait également être la plupart des transistors PNP. Il peut activer ou désactiver une tension extrêmement élevée, telle que 300 VDC pour une longue chaîne de LED. Il pourrait s'agir de l'interrupteur d'alimentation principal pour toutes sortes de gadgets tout en maintenant «EN» isolé. À l'heure actuelle, la limite de tension maximale pour les MOSFET est d'environ 700 VCC.

Je dois noter que le transistor NMOS sera exposé à la même tension Vin à travers la résistance de polarisation, qui est utilisée pour s'assurer que le PMOS est désactivé si `` EN '' est faible ou à sa tension de masse / source (zéro volt). Le NMOS peut être du type qui s'allume complètement à environ 5 VDC ou 10 VDC, selon la logique qui le pilote.

EDIT: Parce que le PMOS est mis à la terre lorsqu'il est allumé, la limite pour Vin est de 20 VDC ou moins. Merci à @BeBoo de l'avoir signalé. Pour des tensions plus élevées, la tension grille-source devrait être fixée avec une diode Zener.