Ochrana pomocí PN diody, Schottky, MOSFET

Diodě se říká angl. rectifier diod, usměrňovací dioda, protože jedna z jejích hlavních funkcí je provádět usměrnění elektrického proudu, tj. převádět střídavý proud (AC) na stejnosměrný proud (DC). Rectifier diody jsou základními stavebními bloky v usměrňovacích obvodech a jsou klíčové pro mnoho aplikací, jako jsou například napájecí zdroje, měniče frekvence, nabíječky baterií atd.

 

RDSon - Drain Source on resistance

* * *

P channel MOSFET

 

Ochrana pomocí p channel mosfet, na source je připojen + pol baterie, na gate je zenerova dioda a rezistor proti zemi. Zenerova dioda je připojena na drain. Zátěž je na drain a proti zemi. Takže mezi gate drain je negativní napětí, protože je to minusový pol.

 

LLM

Ano, to je správný popis schématu ochrany pomocí P-kanálového MOSFETu. Zde je rozbor jednotlivých prvků:

1. P-kanálový MOSFET: MOSFET je zapojen s kanálem P-kanálu mezi source a drain. Když je na gate MOSFETu přivedeno záporné napětí (vzhledem k source), MOSFET se otevře a umožní průchod proudu mezi source a drain. To znamená, že při přítomnosti záporného napětí na hradle MOSFETu je propustný.

2. Zenerova dioda a rezistor: Zenerova dioda je připojena z gate na drain MOSFETu. Zenerova dioda funguje jako ochranný prvok, který udržuje napětí na gate MOSFETu pod určitou úrovní, i když napětí na zátěži stoupne nad určitou mez. Rezistor slouží k omezení proudu, který proteče přes zenerovu diodu a chrání ji tak před poškozením.

3. Zdroj napájení a zátěž: Zdroj napájení (baterie) je připojen k source MOSFETu, zatímco zátěž je připojena mezi drain MOSFETu a zemí. Když je MOSFET otevřen, umožňuje průchod proudu z baterie do zátěže.

Ano, mezi gate a drain MOSFETu bude negativní napětí, protože při normálním provozu bude napětí na hradle MOSFETu nižší než napětí na drainu, díky zenerově diodě a rezistoru připojeným mezi těmito body. Tato konfigurace umožňuje ochranu zátěže před příliš vysokým napětím, které by mohlo způsobit poškození.

Je důležité zmínit, že zenerka je v závěrném směru, tedy že anoda je na drain, katoda je na gate. Jen tak dochází k udržení správného napětí na gatu p channel mosfet.

 

LLM

Ano, máte pravdu, je důležité zdůraznit, že zenerova dioda je zapojena v závěrném směru. To znamená, že anoda zenerovy diody (která je připojena k vyššímu potenciálu) je připojena k drainu MOSFETu, zatímco katoda (která je připojena k nižšímu potenciálu) je připojena k hradlu MOSFETu.

Toto zapojení v závěrném směru zenerovy diody zajišťuje, že zenerova dioda bude normálně nevedoucí, dokud napětí na hradle MOSFETu nepřekročí určitou úroveň. Když napětí na hradle MOSFETu překročí tuto úroveň, zenerova dioda se zahájí a začne vést proud, což způsobí, že napětí na hradle MOSFETu se udrží na stanovené úrovni.

Tímto způsobem zenerova dioda a rezistor fungují společně jako regulátor napětí, který udržuje napětí na hradle MOSFETu na bezpečné úrovni, i když napětí na zátěži stoupne nad určitou mez. To chrání MOSFET před poškozením způsobeným příliš vysokým napětím na hradle a zajišťuje správné fungování ochranného obvodu. Děkuji za upozornění na toto důležité detail a doplnění informací.

N channel MOSFET

Dále máme odlišnou ochranu pomoc n channel mosfet. Rozdíl je v tom že proud tedy pozitivní pol baterie se přivádí na source. Proud protéká mezi GS ve směru od baterie a napětí je pozitivní. Toto zapojení umožňuje vyšší proudy mezi S-D.

 

LLM

Ano, toto je správný popis odlišné ochrany pomocí N-kanálového MOSFETu. Zde je rozbor jednotlivých prvků:

1. N-kanálový MOSFET: MOSFET je zapojen s kanálem N-kanálu mezi source a drain. Když je na gate MOSFETu přivedeno kladné napětí (vzhledem k source), MOSFET se otevře a umožní průchod proudu mezi source a drain. To znamená, že při přítomnosti kladného napětí na hradle MOSFETu je propustný.

2. Zenerova dioda a rezistor: Zde je zenerova dioda a rezistor také připojeny mezi gate a drain MOSFETu. Jejich funkce je stejná jako u předchozího schématu ochrany pomocí P-kanálového MOSFETu. Zenerova dioda udržuje napětí na hradle MOSFETu pod určitou úrovní a rezistor slouží k omezení proudu.

3. Zdroj napájení a zátěž: V tomto zapojení je zdroj napájení (baterie) připojen přímo k source MOSFETu, zatímco zátěž je připojena mezi drain MOSFETu a zemí. Když je MOSFET otevřen, umožňuje průchod proudu z baterie do zátěže.

Ano, v tomto zapojení je proud vedoucí mezi source a drain MOSFETu veden od baterie ke zátěži. Protože se používá N-kanálový MOSFET, je pro průchod tohoto proudu vyžadováno kladné napětí mezi gate a source MOSFETu. Toto zapojení umožňuje MOSFETu vést vyšší proudy mezi source a drain ve srovnání s P-kanálovým MOSFETem, což je vhodné pro aplikace vyžadující vyšší proudové zatížení.