Kann mir jemand helfen zu verstehen, was genau ein High-Side- und Low-Side-Fahrer ist? In welchem Szenario würde einer von beiden verwendet werden?
Kann mir jemand helfen zu verstehen, was genau ein High-Side- und Low-Side-Fahrer ist? In welchem Szenario würde einer von beiden verwendet werden?
Antworten:
Bei einem links gezeigten Low-Side-Schalter befindet sich die Last zwischen der Stromschiene und dem N-Kanal-MOSFET, der das Schalten ausführt.
Bei einem rechts gezeigten High-Side-Schalter befindet sich die Last zwischen Masse und dem P-Kanal-MOSFET, der das Schalten durchführt.
Die Low-Side-Schalter eignen sich zum Ansteuern von LEDs, Relais, Motoren usw., da Sie diese im Allgemeinen direkt vom Ausgang eines Mikrocontrollers ansteuern können, solange der V -Wert des MOSFET niedriger als die Ausgangsspannung des Pins ist .
Wenn Sie damit eine induktive Last wie ein Relais oder einen Motor ansteuern, müssen Sie eine Unterdrückungsdiode über die Last legen.
Sie sind jedoch nicht so gut darin, andere Schaltungen mit Strom zu versorgen, da die Erdungsreferenz für die angesteuerte Schaltung unabhängig vom Spannungsabfall durch den MOSFET über der realen Masse liegt.
Die High-Side-Schalter eignen sich besser zum Ein- und Ausschalten von Stromschienen. Aufgrund des Pull-up-Widerstands werden sie normalerweise von einem Ausgangsstift angesteuert, der als Open-Drain (OD) konfiguriert ist. Die Logik ist jedoch rückwärts; Um den MOSFET einzuschalten, legen Sie eine Erdung auf das Gate. Zum Ausschalten lassen Sie den Stift schweben, da der Pullup-Widerstand den MOSFET ausgeschaltet hält. (Im Mikrocontroller mit einem OD-Ausgang erfolgt dies durch Senden einer 1 an den Ausgangspin).
Es gibt eine Gotcha mit dem High-Side-Schalter; Wenn das in den MOSFET eingespeiste V mehr als etwa 0,6 V höher als die Versorgungsspannung für den Mikrocontroller ist, kann dieser beschädigt werden. Dies würde beispielsweise auftreten, wenn Sie einen Mikrocontroller mit 5 V betreiben und 12 V mit dem High-Side-Schalter schalten. In diesem Fall können Sie einen kleinen N-Kanal-MOSFET verwenden, dessen Ausgang das Gate des P-Kanals speist.
Manchmal ist es notwendig, zehn oder Hunderte von Ampere zu schalten. In diesem Fall können Sie ein N-Kanal-Gate nicht direkt an einen Mikrocontroller-Ausgangspin anschließen, da es nicht über genügend Antrieb verfügt, um den MOSFET schnell einzuschalten. Man kann also einen MOSFET-Gate-Treiber wie den Micrel MIC5018 verwenden.
Dadurch kann ein N-Kanal-MOSFET als High-Side-Schalter verwendet werden. Bei Hochstromanwendungen wird der N-Kanal gegenüber dem P-Kanal bevorzugt, da sein (R ) niedriger ist. Da das Gate des MOSFET V Volt höher als die Quelle sein muss, wird ein spezieller IC benötigt, um den Logikpegel an der CTL-Leitung in die viel höhere Gate-Spannung umzuwandeln.
Selbst wenn der N-Kanal in einer Low-Side-Konfiguration verwendet würde, würde der Treiberchip benötigt, um das Gate schnell genug richtig anzusteuern. Es ist auch wahrscheinlich, dass der -Wert des MOSFET größer ist als der Ausgang des Mikrocontrollers.