Что такое переключатель высокого уровня?

Что такое переключатель верхнего плеча?

Переключатель верхнего плеча — это полупроводниковый прибор, который включает и выключает питание для таких нагрузок, как двигатели, соленоиды, индукторы и светодиоды.

В большинстве случаев в качестве полупроводников используются P-канальные МОП-транзисторы. В схеме коммутатор размещается на стороне источника питания нагрузки, поэтому он называется переключателем верхнего плеча.

Когда переключатель верхнего плеча включен, питание подается на нагрузку, а когда переключатель верхнего плеча выключен, питание не подается на нагрузку. Когда переключатель размещается на выходной стороне нагрузки (противоположной стороне источника питания) в схеме, он называется переключателем нижнего плеча.

Применение переключателей верхнего плеча

Переключатели высокого уровня используются для подачи или отключения питания на различные нагрузки. В частности, они часто используются в инверторах, схемах включения/выключения питания, драйверах светодиодов и драйверах индуктивной нагрузки, таких как двигатели и соленоиды.

Поскольку к нагрузке часто прикладываются большие токи, необходимо учитывать меры противодействия пусковому току и схемы предотвращения обратного тока. Поскольку питание нагрузки включается и выключается полупроводниковым устройством, а не механическим переключателем, таким как реле, скорость включения/выключения может быть увеличена.

Если вы хотите контролировать выход нагрузки ВКЛ/ВЫКЛ, пока питание нагрузки остается ВКЛ, используйте переключатель на низкой стороне.

Принцип переключателей на высокой стороне

Существует два типа полевых транзисторов: P-канальный тип и N-канальный тип. Когда полевые транзисторы используются в качестве переключателей на низкой стороне, часто используются полевые транзисторы N-канального типа. При использовании в качестве переключателя на высокой стороне обычно используются полевые транзисторы P-канальные.

Когда отрицательное напряжение затвор-исток подается на P-канальный FET, сопротивление между стоком-истоком уменьшается, и ток течет от истока к стоку. Источник питания и нагрузка должны быть подключены к FET в соответствии с направлением тока, поэтому подключите источник питания к истоку P-канального FET, а нагрузку к стоку.

P-канальный FET функционирует как переключатель верхнего плеча, поскольку ток течет от истока к стоку, когда напряжение затвора ниже напряжения питания, подключенного к источнику.

Другая информация о переключателях верхнего плеча

1. Принцип работы полевого транзистора

В то время как транзисторы называются «база», «эмиттер» и «коллектор», полевые транзисторы называются «затвор», «исток» и «сток». База и «затвор», «эмиттер» и «исток», а также «коллектор» и «сток» — это похожие выводы.

Транзистор имеет такую ​​характеристику, что ток, протекающий в базе, умноженный на определенное кратное, течет в коллекторе, в то время как полевой транзистор имеет такую ​​характеристику, что сопротивление между стоком и истоком изменяется в зависимости от напряжения между затвором и истоком. При более высоком напряжении между затвором и истоком сопротивление между стоком и истоком будет меньше.

В отличие от управления током шага и током коллектора при управлении транзистором, управление напряжением между затвором и истоком и управление сопротивлением между стоком и истоком при управлении полевым транзистором более эффективно.

2. Моменты, которые следует учитывать при выборе переключателя верхнего плеча

При использовании полевого транзистора с каналом N в качестве переключателя верхнего плеча источник питания должен быть подключен к стоку, а нагрузка — к источнику, а напряжение затвора должно быть выше напряжения питания нагрузки. Чтобы напряжение на затворе было выше напряжения питания нагрузки, следует использовать схему усиления напряжения на затворе или аналогичное устройство.

Однако сопротивление между стоком и истоком больше, чем у N-канального полевого транзистора, поэтому при выборе полевого транзистора следует проявлять осторожность.