我想从 3V3 STM32H753VI GPIO 切换 12V 激光传感器的电源。我会长时间打开或关闭电源(这里不是 PWM)我对 Mosfet 和光耦合器不满意,所以我需要帮助以确保我可以将它路由到我的电路板。我想走高边,因为当我切断地面时,传感器激光设置为 12V 输出。由于隔离电源,我需要隔离。
原理图
激光电源接CN1,消耗100mA左右,可以工作在10V到14V之间。
STM32H753VI工作在 3V3,GPIO 将设置为开漏。
由于占用空间小,我想使用EL3H7-G (C) 光电耦合器和STR2P3LLH6 Mosfet。
驱动光耦
当 GPIO 对地短路时,电流流向EL3H7-G led,我从表(第 3 页)和曲线(第 4 页)获得正向电压
GPIO 无法处理超过 20mA 的 GPIO,所以我将设置If=10mA
R1=(3.3V-1.2V)/0.01A=210ohms
我会选择R1=200ohms
If=(3.3V-1.2V)/200=10.5mA
光耦 Ic 电流
我想当我查看EL3H7-G数据表(第 3 页)时,我可以看到光耦合器晶体管可以在 If=10mA 和 Ic=1ma 下饱和,因此 Vce(sat) 将处于 0.2V max 。(在曲线上我可以看到我可以进入 6ma 进入饱和区域)
R2=(12V-0.2V)/0.001=11.8kOhms
我会选择R2=10kOhms
Ic=(12V-0.2V)/10000ohms=1.18mA
Ic=1.18mA
MOSFET Vgs
Vgs为-R2电压
VR2=12V-0.2V=11.8V
Vgs=-11.8V
从STR2P3LLH6数据表(第 3 页)我可以看到Vgs(th)=-2.5V
Vgs (-11.8V) 比 Vgs(th) (-2.5V) 更低,因此Mosfet 将打开。
我可以在STR2P3LLH6数据表(第 2 页)上看到 Vgs max 为 +/-20V
,所以我可能不会用 -11.8V 破坏门
输出(VPWR)
在STR2P3LLH6数据表(第 5 页)上,我可以看到 100mA 的 Rdson 约为 48mOhms
Vds=-(0.048ohms*0.1A)=-4.8mV
VPWR=12V-0.0048V=11.99V
VPWR=11.99V
我现在可以计算 Mosfet 耗散功率
P=0.0048V*0.1A=480µW
P=480µW
P (480µW) 确实低于 Ptot (0.35W)
结论
- 您认为 Mosfet 会按照我的意愿完全开启或关闭吗?
- 你认为我会破坏 Mosfet、光耦合器或 STM32 吗?
- 您认为光耦合器和 Mosfet 是一个不错的选择吗?
- 您认为在收集器和门之间添加小值 R3 好吗?
在此先感谢您的帮助
编辑 2021-06-24
我实现了这个设计,但这里遇到了永远在线的问题
编辑 2022-02-04
我的问题Always On 问题来自我的 PCB,而不是来自这里的原理图和方法,只要您尊重 MOSFET 足迹,您就可以毫无问题地使用它:)