Utilizacion de un mosfet como conmutador

#1
Hola a todo el mundo,

Os presento mi duda actual, quiero hacer un pequeño diseño de un circuito, que dependiendo de una señal de control, me conmute entre dos divisores de tension resistivos pero utilizando un único transistor MOSFET. Lo veis posible? Seria al como lo que os pongo en la imagen, pero usando un único transistor.
Agradezco vuestra ayuda y sugerencias
 

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Cacho

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#2
Bienvenido al foro, Dididito.

Yo me inclinaría por algo más parecido a esto:
Divisor.jpg
El MOSFET ahí puentea una resistencia y eso es lo que cambia la tensión. Habrá que calcularle los valores a los componentes (y agregar alguno más), pero la idea básicamente es esa.
Sin tensión en el Gate, el divisor lo forman R1 y (R2+R3). Al darle tensión al Gate (y saturar a Q1), el divisor pasa a ser R1 y R2, más la nadita que agregará el MOSFET saturado.

¿Qué te parece la idea?

Saludos
 
#3
Voy a probarlo a ver si funciona como deseo. Pero tiene muy buena pinta.

Agradezco muchisimo tu respuesta y tu idea. Eres un grande!!! :)

Ya te comentaré.

Hola Cacho,

Ya he probado a hacer unas simulaciones con tu idea, utilizando los valores de resistencias que yo necesitaria. Me surgen dos preguntas.


  • Habrá que calcularle los valores a los componentes (y agregar alguno más), pero la idea básicamente es esa.
    Yo he calculado los valores de las resistencias, ¿¿que otros componentes te refieres?? Condensadores de desacoplo por ejemplo??

  • El "problemilla" que me pasa ahora, es que yo tenia pensado utilizar algun transistor lo más estandar posible o lo más simple posible, por ejemplo el BS170, que es canal N, de esta forma, el problema que me sale ahora es que, para poder manejar esto correctamente, cuando el transistor no está saturado, utilizo el divisor con R1 y (R2+R3), cuando yo quiero esa relación númerica la tome cuando el transistor si esté saturado. No se si hacer esto con un canal P.
    Es decir, para ser más claro, y utilizando la nomeclatura de tu dibujo, yo quiero (salida/B1)=0.846 cuando la tensión de puerta es alta (que será de unos 13.5V), y una relación (salida/B1)=0.5236 cuando la tensión de puerta es baja (aproximadamente 0 V).

Muchisimas gracias por tu ayuda.
 
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Cacho

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#4
De nada Dididito.

Yo he calculado los valores de las resistencias, ¿¿que otros componentes te refieres?? Condensadores de desacoplo por ejemplo??
Una Rgate y una de descarga para empezar. Sin la primera, lo que cargue la conpuerta puede ver un lindo pico de corriente y tener problemas. Sin la segunda, la compuerta queda cargada y no corta.
Si necesitás estabilidad frente a consunos que tienen picos, sí, se imponen unos condensadores que estabilicen un poco el asunto. Y cualquier otra cosa que tu aplicación particular requiera. Por cierto, ¿podrías poner el proyecto entero? ¿qué es lo que estás intentando hacer? ¿de dónde viene la señal que controla el MOSFET?

Tu otro problema (creo entender) es que necesitás invertir la señal de control... ¿Qué leíste sobre el uso de transistores como inversores? ;)


Saludos
 
#5
Una Rgate y una de descarga para empezar. Sin la primera, lo que cargue la conpuerta puede ver un lindo pico de corriente y tener problemas. Sin la segunda, la compuerta queda cargada y no corta.
Lo de Rgate tienes toda la razón, se me había olvidado, pero es cierto que debo de ponerla. En cuanto a la de descarga, no tengo mu claro donde deberia de colocarla.

Por cierto, ¿podrías poner el proyecto entero? ¿qué es lo que estás intentando hacer? ¿de dónde viene la señal que controla el MOSFET?
Estoy haciendo un sistemilla para un coche que mueva un motor una cierta cantidad para encender una lampara utilizando como fuente de tensión una bateria de un coche, por lo que la señal de control será aproxidamente 13.5V.

Tu otro problema (creo entender) es que necesitás invertir la señal de control... ¿Qué leíste sobre el uso de transistores como inversores? ;)
Había pensado en lugar de invertir la señal de control utilizar un transistor PMOS. Con una configuración como la de la figura. Las simulaciones hechas con PSpice parece que funciona bien.

¡Muchisimas gracias por toda la ayuda Cacho!

image.JPG
 

Cacho

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#6
Lo de Rgate tienes toda la razón, se me había olvidado, pero es cierto que debo de ponerla. En cuanto a la de descarga, no tengo mu claro donde deberia de colocarla.
La Rgate debería ser de unos pocos Ohm (algo de 100 típicamente) y la que te va a apagar el MOSFET, de algunos cuantos kOhm (digamos que de 10k a 47k te puede andar cualquier cosa).
Esta última resistencia va desde el Gate a tierra (en caso de usar un Canal N) y hace que cuando la señal sea 0V, el Gate se descargue (tiene una capacitancia que lo mantendría encendido si no) a través de ella hasta esa tensión.
Estoy haciendo un sistemilla para un coche que mueva un motor una cierta cantidad para encender una lampara utilizando como fuente de tensión una bateria de un coche, por lo que la señal de control será aproxidamente 13.5V.
:unsure::unsure::unsure:
Me parece que te estás complicando la vida innecesariamente... ¿Podés poner el esquema entero de lo que estás intentando armar, junto con una descripción de los resultados esperados?
Por otro lado, ojo con la corriente que vas a tomar del divisor este, que debe ser mucho menor (al menos unas 10 o 20 veces) que la que circula por las resistencias en reposo.

Saludos
 
#7
Este es el esquema que tengo. Si básicamente es lo que estabamos planteando, pero la tensión que sale del divisor de tensión es la que mueve el motor, mediante una relación entre la tensión de alimentación y la tensión del divisor.

Al utilizar resistencias grandes, la corriente que va a pasar por el divisor no va a ser muy grande entiendo yo. Y realmente, para mover el motor, no necesito mucha corriente, simplemente el valor de las tensiones.


Dibujo.JPG
 

Cacho

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#8
De tu dibujo deduzco que la corriente que tomás del divisor es sólo para el [loqueseaquecontrolaelmotor] que tenés ahí comandando el motor. Mientras ese tenga una corriente muy baja, no hay drama.

Hgamos unas cuentas muuuuuuuuuuuuuy fáciles:
Tenés 20k y 100k formando el divisor y tu alimentación será de 13,5V. Ohm mediante, la corriente que habrá en el par de resistencias será de 112uA (microamperes) y eso sale de 13,5/120000.

En la primera resistencia caen 2,25V y en la segunda caerán 11,25V, y esta será la tensión de control que obtendrás.

Con el MOSFET conduciendo tenés un divisor hecho con 20k y 22k, 320uA de corriente y 6,4V de caída en la primera y 7,1V en la segunda. Esta será la otra tensión.

Acá viene lo interesante...
Si del divisor tomás 1mA nada más, ya tenés que en el primer caso por la resistencia de 20k hay 1mA más la corriente del divisor (que ni la vamos a tomar en cuenta), con lo que la caída que habrá ahí será de... Qué feo...
El segundo caso es muy parecido al primero.

En fin, deberás asegurarte de que la corriente que tomás no pase de unos 6 a 10uA como máximo. Con más, se te van a descalabrar bastante las tensiones.

Insisto: Algo me huele raro en el diseño este...
 
#9
Hola Cacho,

Antes de nada, muchísimas gracias por toda la ayuda que me estas dando.
Mañana por la mañana, montare el circuito y lo probare. El motor que mueve el diseño que estoy haciendo es el motor de los faros de los coches, que se utiliza para controlar la inclinación del faro. Algo que en España casi nadie usa.

Mañana te cuento los resultados.
 
#11
Cacho, el circuito funcionó perfectamente.
Cuando conmutaba el aumento de corriente aumentaba, pero este aumento de corriente estaba dado por la tensión de alimentación del motor Vcc. No por la de referencia, que era la salida de los divisores de tensión.
Además, tuve que cambiar la resistencia de descarga, que la había puesto conectada a Vcc, y ponerla a tierra, para que cuando no existiera tensión de conmutación, el transistor estuviese en nivel bajo (que el divisor de tensión tuviera una relación menor).

Así que sólo me queda darte de nuevo las mil gracias. Me has ayudado y enseñado mucho.
 

Cacho

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#12
Buenísimo, me alegro de que haya andado y de haberme equivocado al sospechar que no lo haría :D

Felicitaciones por tu nuevo control funcionando, de nada y ya nos veremos de nuevo por acá.
 
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