基础知识:
OC门电路和OD门电路原理 - 控制电路 - 电子发烧友网
再看问题:
MCU3.3V供电,引脚上拉100K到5V控制PMOS管,实际输出高电平只有3.7V,PMOS管的GS电压有1.3V,无法关闭管子。只有通过分压尽可能减小GS的电压实现关断功能,单这样也会减小打开时的电压。OC输出高电平能到5V吗?
Ai解答:
在您的情况下,MCU以3.3V供电,引脚上拉100K到5V来控制PMOS管,实际输出高电平只有3.7V,这是因为MCU的I/O口高电平电压只有3.3V,不足以完全驱动PMOS管的GS电压到5V。PMOS管的GS电压有1.3V,无法关闭管子。为了解决这个问题,可以考虑以下几种方法:
1. **使用晶体管作为缓冲**:可以在MCU和PMOS管之间加入一个NPN型三极管或者NMOS管进行间接控制。当MCU输出高电平时,三极管导通,将PMOS管的栅极电压拉低,使其关闭;当MCU输出低电平时,三极管截止,外部上拉电阻将PMOS管的栅极电压拉高,使其打开。这种方法可以解决3.3V供电输出5V高电平的问题。
2. **OC门(开路集电极)**:OC门允许使用外部上拉电阻来设定输出电压水平,这样可以更容易地实现不同电压级别的信号匹配和电平转换。通过在OC门的输出端加上一个上拉电阻到5V,可以实现高电平达到5V的输出。
3. **电平转换电路**:设计合适的电平转换电路,可以实现3.3V到5V的电平转换。例如,使用NMOS管进行电平转换,当NMOS导通时,输出端被拉低;当NMOS截止时,输出端被上拉到5V。
综上所述,通过在MCU和PMOS管之间加入一级小功率NPN型三极管或者NMOS管进行间接控制,可以实现3.3V供电输出5V高电平。这种方法可以解决您的问题,使得OC门输出高电平能够达到5V。
用OC门的方案,具体元件选型?
根据您的需求,使用OC门(开路集电极)的方案来实现3.3V MCU输出5V高电平,以下是具体的元件选型建议:
### 1. OC门逻辑芯片
对于OC门逻辑芯片,您可以选择市面上常见的逻辑门芯片,例如74系列的OC门逻辑芯片。这些芯片通常有多种逻辑功能,如74HC系列的74HC07(D触发器)、74HC04(六反相器)、74HC00(四NAND门)等。这些芯片的输出端可以配置为OC门,通过外部上拉电阻实现电平转换。
### 2. 上拉电阻
上拉电阻的选择取决于您的具体需求,包括负载电流和响应速度。一般来说,对于5V系统,可以选择4.7kΩ到10kΩ的电阻。这个范围的电阻可以确保在MCU输出高电平时,通过上拉电阻提供的电流不会超过MCU的最大输出电流,同时在PMOS管关闭时能够提供足够的电压。
### 3. PMOS管
对于PMOS管,您需要选择一个适合5V系统的PMOS管,其参数应包括:
- **Vgs(最大栅源电压)**:应大于5V,以确保栅极能够被充分充电。
- **Vds(漏源电压)**:应大于5V,以确保在导通时能够承受5V的电压。
- **Id(漏极电流)**:应大于您的负载电流需求。
- **Rds(on)(导通电阻)**:越小越好,以减少功耗和电压降。
您可以根据这些参数选择适合的PMOS管型号,例如IRF530N、IRF540N等。
### 4. 电源和地线
确保您的电源能够提供足够的电流,并且地线连接稳定,以避免噪声和干扰。
通过上述元件的合理选型和配置,您可以实现3.3V MCU控制5V PMOS管的电路设计。请注意,具体的型号选择还需要根据实际的电路参数和性能要求来确定。
总结:
OC与OD门的方案,我倾向于OD门,即用MOS管的方式。因为原来有OC门,只能改变上拉电阻的大小,具体得看应用手册,注意电流不要太大,烧了MCU,4.7K~10K起调,已经到了100K,电流应该挺大了,电压还是上不去下不来的,又用到耗尽型Pmos,我觉得用接地的Pmos管,和增大MCU的IO输出与PMOS输入之间的电阻,可能会有助于关断耗尽型Pmos.
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