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楼主 # 2024-07-22 09:24:34

Gentlepig
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单片机IO如何控制24V正输出?

之前一直是单片机IO控制光藕,光藕控制三极管基极电流,三极管下拉控制输出。
但有的客户,愿意用万用表电压档测量输出口,习惯的认为没有测到电压电路就认为电路有问题。

那么,如何控制直接输出24V呢?用PMOS控制24V+?那么得用24V电压来控制这个PMOS吧?
求推荐个成熟电路。

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#1 2024-07-22 09:43:15

lignin
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

io口控制pmos的G级,导通电压选择在单片机电压范围内的就行

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#2 2024-07-22 09:44:59

marcus
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

直接上继电器或者固态继电器

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楼主 #3 2024-07-22 10:41:57

Gentlepig
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

marcus 说:

直接上继电器或者固态继电器

继电器要么贵要么体积大,开关寿命也不出三极管和mos管。

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楼主 #4 2024-07-22 10:43:53

Gentlepig
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

lignin 说:

io口控制pmos的G级,导通电压选择在单片机电压范围内的就行

PMOS要控制24V+输出,单片机IO没法直接控G吧,这样VGS怎么也有20V左右压差,肯定导通的。

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#5 2024-07-22 12:31:52

海石生风
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

PMOS开关电路,很常见呀。不过要注意VGS数值不要超过12V
_20240722_122744.png

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楼主 #6 2024-07-22 13:42:03

Gentlepig
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

海石生风 说:

PMOS开关电路,很常见呀。不过要注意VGS数值不要超过12V
https://whycan.com/files/members/1798/屏幕截图_20240722_122744.png

感谢。

我刚才理解错了,Vgs和Vgs(th)不是一回事来着...

再请教,这个C3在这里起什么作用呢?让Q4开启和关断更慢一点?

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#7 2024-07-22 15:55:56

海石生风
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

是的,开关搞慢点,主要是减少电流冲击并提高EMI特性吧

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#8 2024-07-22 18:13:03

pldjn_V3S
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

可以试试ISP452

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楼主 #9 2024-07-23 08:38:09

Gentlepig
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

海石生风 说:

是的,开关搞慢点,主要是减少电流冲击并提高EMI特性吧

再请教下,对比用三极管和mos管来控制24V输出,相对来说,是不是mos管这种方案扛干扰能力相对差些?毕竟三极管需要持续的电流才能导通,而mos管只要维持一定的电压就能导通。

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#10 2024-07-23 10:36:29

海石生风
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

个人认为差不多,三极管也是需要基极维持一定的电压才能形成电流。

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楼主 #11 2024-07-23 11:20:12

Gentlepig
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

pldjn_V3S 说:

可以试试ISP452

700mA, 10块钱!

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#12 2024-07-23 21:23:10

david
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

海石生风 说:

PMOS开关电路,很常见呀。不过要注意VGS数值不要超过12V
https://whycan.com/files/members/1798/屏幕截图_20240722_122744.png

这电路我也常用 不过没有c3和r6 这种开关管一般cg不小 有要求开关速度的场合可以调r2和r8

另外r4我通常用10k以上的 基本周围有啥电阻就用啥 减少规格型号

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#13 2024-07-24 06:53:54

bunny
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

L298N不香吗?

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#14 2024-07-24 08:22:55

xuqm
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

上传不了图,1%卡住了,光耦+NPN三极管也可以实现高边输出,光耦控制导通三极管的集电极和基极(三极管基极和发射极预留下拉电阻,避免光耦漏电流问题),三极管就变成二极管了,集电极接24V电源,就可以输出24V信号

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#15 2024-07-24 08:29:45

xuqm
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

0724082390.png

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楼主 #16 2024-07-24 09:10:45

Gentlepig
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

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楼主 #17 2024-07-24 09:11:32

Gentlepig
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

bunny 说:

L298N不香吗?

太大了,15脚!也贵。
目前需要能最大输出2A甚至1A即可。

最近编辑记录 Gentlepig (2024-07-24 09:12:12)

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#18 2024-07-24 09:32:30

xuqm
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

Gentlepig 说:
bunny 说:

L298N不香吗?

太大了,15脚!也贵。
目前需要能最大输出2A甚至1A即可。

这么大,上mos

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#19 2024-07-24 20:21:12

xuqm
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

如果有多个通道,有的大电流,有的小电流,可以看看TBD62783(8通道,价格2.5),一个通道500mA,大电流就2-3个通道并联,小电流就单通道

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楼主 #20 2024-07-25 08:32:26

Gentlepig
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

xuqm 说:

如果有多个通道,有的大电流,有的小电流,可以看看TBD62783(8通道,价格2.5),一个通道500mA,大电流就2-3个通道并联,小电流就单通道

感谢,搜了下手册,500mA的达林顿管阵列,这和ULN2803类似啊。

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#21 2024-07-26 10:51:27

642242855
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

AO3401两毛钱

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#22 2024-07-26 14:41:19

saub
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

海石生风 说:

PMOS开关电路,很常见呀。不过要注意VGS数值不要超过12V
https://whycan.com/files/members/1798/屏幕截图_20240722_122744.png

这个电路有问题,这个GS上并一个这么大的电容,这个PMOS大负载的时候分分钟烧掉

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#23 2024-07-26 16:12:50

海石生风
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

saub 说:
海石生风 说:

PMOS开关电路,很常见呀。不过要注意VGS数值不要超过12V
https://whycan.com/files/members/1798/屏幕截图_20240722_122744.png

这个电路有问题,这个GS上并一个这么大的电容,这个PMOS大负载的时候分分钟烧掉

什么原因烧的?

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楼主 #24 2024-07-26 16:29:58

Gentlepig
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

642242855 说:

AO3401两毛钱

差了下AO3401是30V耐压,感觉裕量不是很够。而且,想实现的是控正,这个是nmos,更适合控负吧。

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#25 2024-07-27 09:27:58

xuqm
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

Gentlepig 说:
xuqm 说:

如果有多个通道,有的大电流,有的小电流,可以看看TBD62783(8通道,价格2.5),一个通道500mA,大电流就2-3个通道并联,小电流就单通道

感谢,搜了下手册,500mA的达林顿管阵列,这和ULN2803类似啊。

62783是高边输出,是mos输出的,输出能力强一点

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#26 2024-07-27 09:46:48

xuqm
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

用三极管+pmos,多通道的mos体积还好,比如sop8 2通道的4953,如果只是少数通道,并且主要带载(不是继电器之类信号,1-2A级别),可以试试国产的efuse、负载开关,MX25947,(目前情况TI的也不贵,可能略贵一点,差不多,也可以考虑),通道稍多也可以一个前级efuse+多个pmos

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楼主 #27 2024-07-27 12:05:25

Gentlepig
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

@xuqm
感谢,看了下,确实是高边控制。
之前搜了个友顺的,写的是达林顿管。下了东芝的手册,是Mos管。

最近编辑记录 Gentlepig (2024-07-27 12:06:22)

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#28 2024-07-28 10:16:00

海石生风
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

saub 说:
海石生风 说:

PMOS开关电路,很常见呀。不过要注意VGS数值不要超过12V
https://whycan.com/files/members/1798/屏幕截图_20240722_122744.png

这个电路有问题,这个GS上并一个这么大的电容,这个PMOS大负载的时候分分钟烧掉

GS并联电容是为了减小驱动容性负载导通时的瞬时电流,使其不超过MOS管的最大漏极电流,起到保护作用。实在想不出哪里会烧掉。

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#29 2024-07-28 13:17:11

xuqm
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

@海石生风
开关时间变长,电压电流重叠区域变大,开通损耗变大,大到超过EAS,MOS会损坏,还有,有时候只考虑开通那一段忘了考虑关断那一段,那个是靠电阻上拉,如果阻值比较大,电容大了关断会很慢

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#30 2024-07-28 15:23:58

海石生风
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

xuqm 说:

@海石生风
开关时间变长,电压电流重叠区域变大,开通损耗变大,大到超过EAS,MOS会损坏,还有,有时候只考虑开通那一段忘了考虑关断那一段,那个是靠电阻上拉,如果阻值比较大,电容大了关断会很慢

假设这个说法成立的话,那么如果VGS一直等于或稍大于VGS(th),是不是也会损坏MOS?

最近编辑记录 海石生风 (2024-07-28 15:27:19)

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#31 2024-07-28 16:40:19

xuqm
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

假设这个说法成立的话,那么如果VGS一直等于或稍大于VGS(th),是不是也会损坏MOS?

一般是要电流足够大才会出问题,在这个Vgsth附近能产生的电流有限,Vgs = Vgsth,Vds开始下降,一直处于这个状态,输出端没有多少电压,在这个情况下一般负载产生不了很大电流,除非输出理想0电阻,这样的话,和LDO差不多,功率超过MOS的极限就热损坏

#22说的问题,需要大负载电流,才会在开通或关断产生足够的能量,导致MOS损坏,一般带个小继电器之类的不会出问题的

.png

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#32 2024-07-28 16:50:26

xuqm
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

负载能够在极小电压下产生达到MOS饱和的电流,Vds足够强,沿着最底下的线冲进击穿区域

screenshot-1722156393327.png

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#33 2024-07-28 17:25:54

海石生风
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

20kΩ电阻和100nF电容的RC常数是2毫秒,且导通阻抗RDS在VGS(th)附近的变化是剧烈的,这对导通积热的影响可以忽略吧。
驱动容性负载导通时的瞬时电流超过最大漏极电流,这个风险是否可以忽略?
_20240728_172256.png

最近编辑记录 海石生风 (2024-07-28 17:33:21)

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#34 2024-08-03 16:25:15

xuqm
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

最大漏极一般不会超的,最大脉冲电流,不是额定电流,那个值很大的(载流子之类决定的,相当于通道物理性质,我不太清楚),3401 sot-23这种,大概能有30A,相对于常说的额定电流,一般是热稳定性决定的,前面讨论的,一般sot-23那种小mos,延长时间后触发问题,存在可能性的(soa图中,1ms,10V,安全区电流1-2A),稍大点的mos,一般在这种信号或继电器输出电路,出问题可能性比较小,没仔细估算参数建议用稍大点的MOS,上面#5那个图写着40V 10A应该不是sot-23那种小mos,一般驱动继电器或小负载,损坏可能性不大screenshot-1722672780763.png

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#35 2024-08-03 16:36:27

xuqm
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Re: 单片机IO如何控制24V正输出?

按满载电流、电压一半,开关时间,代入查下soa图,是不是可以简单评估,有大佬验证过吗

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