Mosfet 用於開關電路，電壓回灌問題請教？

Jamespo.chang

想請教各位先進，有一個電源電路如下，使用三顆 Mosfet 當作開關切換，由於有兩種使用模式，詳細如下


模式一，電壓經由DVDD供應，經由N1開關三組不同的輸出，這部分沒有問題。

模式二，N1 off 切斷三顆 Mosfet，此時 DVDD並沒有提供電壓，而變為DVDD_1 and DVDD_2 and DVDD_3 個別有自己的電壓，
個別工作互相不影響，但是每一組 Mosfet 上面的 二極體 卻會導通互相干擾彼此，如下


請問一下，要如何修改在模式二，彼此可以斷開互不影響，也同時不影響模式一的正常操作。

P.S 模式一和模式二不會同時存在，有考慮過在R25/R35/R36 換成二極體，但是變成需要將DVDD提高加上順偏電壓，
會造成DVDD提高的困擾，希望可以修改不需要提高電壓的方式。

ciko.ciko

1.電路描述不是很容易了解,且R25/R35/R36串連在電源供電迴路上,此舉將限制各別輸出電流值.
2.在模式2下,既然3組的供電來源不同,又如何會有圖中的3個紅色箭頭匯集在一起?

skyboat0520

這個連結文章先參考看看：MOSFET Solid State Relays (兩顆 MOSFET 背靠背？)

類似的應用似乎很廣，現成的模組零件好像也有，利用 Google 搜尋相關字眼必有收穫。

jason680

>> ...但是每一組 Mosfet 上面的 二極體 卻會導通互相干擾彼此

依你所畫之圖,DVDD 電壓比DVDD_1, DVDD_2, DVDD_3來得高...
二極體如何導通,又如何互相干擾....想不懂

maxcar

很簡單你輸出回貫因為你輸出的地方有電容
他並不完全消耗

SIMON1016

應該是不需要改吧!?!?!?
模式2下
Q10/Q11/Q12 僅剩 二極體[單向]導通   D_Q10/D_Q11/D_Q12
假設 DVDD_1 經二極體D_Q10 到達DVDD,  當要轉進 D_Q11/D_Q12 時是二極體逆偏...
其他類推...

jason680

SIMON1016 發表於 2016-3-11 01:35 PM
應該是不需要改吧!?!?!?
模式2下
Q10/Q11/Q12 僅剩 二極體[單向]導通   D_Q10/D_Q11/D_Q12

二極體要導通的條件是DVDD_1 > DVDD
但從圖中看不出來,何時 DVDD_X 會大於 DVDD

SIMON1016

jason680 發表於 2016-3-11 12:53 PM
二極體要導通的條件是DVDD_1 > DVDD
但從圖中看不出來,何時 DVDD_X 會大於 DVDD
...

"假設 "  一下  不礙事吧

scottwang

既然要問問題,就不要再打迷糊仗.
1. DVDD電壓是多少,電流又是多少.
2. 在模式二時,DVDD沒有接電源,那該接腳是懸空或者接什麼東西?
3. DVDD_1=?V, RL=? Ohms, I_RL1=?A, DVDD_1與RL1之間應該另有開關,用什麼控制,手動Sw, Relay, bjt, mosfet?
4. DVDD_2=?V, RL=? Ohms, I_RL2=?A, DVDD_2與RL2之間應該另有開關,用什麼控制,手動Sw, Relay, bjt, mosfet?
5. DVDD_3=?V, RL=? Ohms, I_RL3=?A, DVDD_3與RL3之間應該另有開關,用什麼控制,手動Sw, Relay, bjt, mosfet?

* 3組又是接什麼東西.所需的電流又是多少,線路又是如何接?

Jamespo.chang

ciko.ciko 發表於 2016-3-11 11:04 AM
1.電路描述不是很容易了解,且R25/R35/R36串連在電源供電迴路上,此舉將限制各別輸出電流值.
2.在模式2下,既 ...

回覆大大，
可能文字沒有描述的很清楚，這個電路，我希望有兩種工作模式，兩種不會同時存在，但是會有兩種不同的結果我想要的。

工作模式一：我希望DVDD_1 ~ DVDD_3 可以被關閉，當N1 打開 MOSFET 時，可以從 DVDD 來供應電壓，此部分驗證沒有問題。

問題是工作模式二，是相反的狀況，此時 DVDD 沒有電壓，N1是將MOSFET 關閉，DVDD_1~DVDD_3各自有自己獨立的電壓，原希望獨立作業，但是會被 MOSFET 上面的二極體給了電壓到 DVDD去，導致互相影響，這是我不期望的。

所以想請教，在工作模式二中，電路該如何修改，能讓 DVDD_1~DVDD_3 獨立互不影響，但也不會影響到工作模式一的狀態。

感謝

Jamespo.chang

jason680 發表於 2016-3-11 11:22 AM
>> ...但是每一組 Mosfet 上面的 二極體 卻會導通互相干擾彼此

依你所畫之圖,DVDD 電壓比DVDD_1, DVDD_2,  ...

回覆大大，
可能文字沒有描述的很清楚，這個電路，我希望有兩種工作模式，兩種不會同時存在，但是會有兩種不同的結果我想要的。

工作模式一：我希望DVDD_1 ~ DVDD_3 可以被關閉，當N1 打開 MOSFET 時，可以從 DVDD 來供應電壓，此部分驗證沒有問題。

問題是工作模式二，是相反的狀況，此時 DVDD 沒有電壓，N1是將MOSFET 關閉，DVDD_1~DVDD_3各自有自己獨立的電壓，原希望獨立作業，但是會被 MOSFET 上面的二極體給了電壓到 DVDD去，導致互相影響，這是我不期望的。

所以想請教，在工作模式二中，電路該如何修改，能讓 DVDD_1~DVDD_3 獨立互不影響，但也不會影響到工作模式一的狀態。

感謝

Jamespo.chang

SIMON1016 發表於 2016-3-11 01:35 PM
應該是不需要改吧!?!?!?
模式2下
Q10/Q11/Q12 僅剩 二極體[單向]導通   D_Q10/D_Q11/D_Q12

回覆大大，
可能文字沒有描述的很清楚，這個電路，我希望有兩種工作模式，兩種不會同時存在，但是會有兩種不同的結果我想要的。

工作模式一：我希望DVDD_1 ~ DVDD_3 可以被關閉，當N1 打開 MOSFET 時，可以從 DVDD 來供應電壓，此部分驗證沒有問題。

問題是工作模式二，是相反的狀況，此時 DVDD 沒有電壓，N1是將MOSFET 關閉，DVDD_1~DVDD_3各自有自己獨立的電壓，原希望獨立作業，但是會被 MOSFET 上面的二極體給了電壓到 DVDD去，導致互相影響，這是我不期望的。

所以想請教，在工作模式二中，電路該如何修改，能讓 DVDD_1~DVDD_3 獨立互不影響，但也不會影響到工作模式一的狀態。

感謝

Jamespo.chang

jason680 發表於 2016-3-11 01:53 PM
二極體要導通的條件是DVDD_1 > DVDD
但從圖中看不出來,何時 DVDD_X 會大於 DVDD
...

回覆大大，
可能文字沒有描述的很清楚，這個電路，我希望有兩種工作模式，兩種不會同時存在，但是會有兩種不同的結果我想要的。

工作模式一：我希望DVDD_1 ~ DVDD_3 可以被關閉，當N1 打開 MOSFET 時，可以從 DVDD 來供應電壓，此部分驗證沒有問題。

問題是工作模式二，是相反的狀況，此時 DVDD 沒有電壓，N1是將MOSFET 關閉，DVDD_1~DVDD_3各自有自己獨立的電壓，原希望獨立作業，但是會被 MOSFET 上面的二極體給了電壓到 DVDD去，導致互相影響，這是我不期望的。

所以想請教，在工作模式二中，電路該如何修改，能讓 DVDD_1~DVDD_3 獨立互不影響，但也不會影響到工作模式一的狀態。

感謝

jason680

1. 如 scottwang大大 所說,別再打迷糊仗.

2. (限流)電阻1K又是0402,肯定沒什麼電流...
  把MOSFET換成電晶體就好了....
  不知是不是 想多了,還是想少了...

3. 要不,說說 "真正"需求...
原問題,到底在問什麼都看不出來...
(不想說也沒關係,別費時回覆)

SIMON1016

MOSFET改 P_CH JFET  如何?  
前面說的 BJT 更讚

Jamespo.chang

scottwang 發表於 2016-3-11 03:12 PM
既然要問問題,就不要再打迷糊仗.
1. DVDD電壓是多少,電流又是多少.
2. 在模式二時,DVDD沒有接電源,那該接腳 ...

Scott 大，
沒有想要打迷糊仗，只是想盡力表達問題，而不知道怎麼樣才能敘述清楚而已，謝謝各位的耐心。
我會盡力表達清楚。

剛剛發現，的確考慮電流時，Mosfet 上面都是接0ohm，不是1K電阻，搞錯了。
1. DVDD電壓是多少,電流又是多少
   DVDD＝3.3V，1A
2. 在模式二時,DVDD沒有接電源,那該接腳是懸空或者接什麼東西?
    空接，Floating，前端是一個 relay，模式一會有3.3V/1A，模式二會 open
3. DVDD_1~DVDD_3都是一模一樣的，
    模式一時，當 N1 給一個3.3V或接地來開關
     模式二時，DVDD 和 N1 會 open 空接，DVDD_1~DVDD_3會有各自獨立的 3.3V/1A的電源
     但是此時因為 Mosfet 上面的二極體而影響彼此。
     有辦法克服嗎？
謝謝

scottwang

Jamespo.chang 發表於 2016-3-11 05:28 PM
Scott 大，
沒有想要打迷糊仗，只是想盡力表達問題，而不知道怎麼樣才能敘述清楚而已，謝謝各位的耐心。
...

我會那樣說不是沒有原因的,那就是給的電路圖不完整,大家都是靠電路圖來分析問題的,沒有電路那就無法玩了,到現在我都還沒有看到負載接在哪裡呢? (猜想中:Vd1-->relay1-->RL1))

N1不能空接,Vg空接會造成振盪,可能會讓電路進入工作的狀態,所以Vg要接一個4.7K或者5.1K的電阻到DVDD,關閉Mosfet.

因為沒有完整電路,只能用猜的,猜對你就拿時鐘,那無你就拿龍眼殼 ... :sam08.
所以用模式二時,三個mosfet就沒有用到了嗎?

在Vd1,Vd2,Vd3各串接一個較大電流的蕭特基二極體.

ysc

在每顆Mosfet D 輸出串個順向二極體即可避免您所說的狀況。

winrar070

樓主的意思,應該是說模式二情況下
由於透過二極體將電壓逆偏
導致另兩顆MOS也被導通?

可以先用麵包板做實驗
1.將三顆MOS的G即各自獨立
2.並將G-S並上一顆電阻
試試看

ciko.ciko

在模式2時,既然有各自獨立的電源,提供給DVDD_1/DVDD_2/DVDD_3,且皆為3.3V,而會產生相互干擾的原因,主要成因應是上述3組獨立電壓並不相同所造成(或是接上負載後產生了不同的壓差),後來仔細再想想,此狀況在MOSFET皆OFF情形下並不成立,唯一在理論上應截止的MOSFET,實際上因G-S間未接上偏壓電阻,造成MOSFET的G腳輸入端,在浮接情形下,卻造成其不穩定的開啟現象所造成.

專炸元件

拍張實體來

phuang3

除非開關切換頻繁且高速，要是我會改用繼電器

小莉莉

http://www.ti.com/product/CSD23382F4

CSD23382F4 （ACTIVE）
P-通道NexFET功率MOSFET

所以DVDD是負電源,

DGND是正電源,

這個圖有點怪怪的??

scottwang

小莉莉 發表於 2016-3-12 09:09 AM
http://www.ti.com/product/CSD23382F4

CSD23382F4 （ACTIVE）

圖是沒有錯,是妳顧妹妹顧的太累了,記得買罐提神的 ...
DVDD : +V
DGND : GND

要不要換這張圖,眨眼的速度較慢,眼睛還會轉看旁邊.

sscheng

把每一個P_MOSFET的D與S全部互換試試看.

sivs147

兩顆N_MOS DS-SD 接起來就行，G腳接一起記得接下拉電阻(Pull Low)，
二樓說的那個就是，我門一般都這樣處理電池和市電供電切換。

Jamespo.chang

很感謝各位版大的回覆，小弟收穫豐富。
但是由於這是麵包板的插件實驗，所以沒有『實體照片』，也因為在公司測試的電路，如果沒被拆掉，會找時間補拍上來。

一直在想什麼樣的完整線路，猜想是小弟的文字敘述不明確（沒有電壓源與負載端），造成大家的困擾，小弟深感抱歉。實驗電路的確只有如此，差別只是將此實驗的『用法』文字敘述出來，犯了一個錯就是我以為別人就看的懂了。我想改用一個工程師最常用的方塊圖或等效電路來表達如下，我如何想實驗此電路的目的，來解釋我想怎麼用這個電路。

使用時機一：DVDD給於 3.3V/1A電壓源，將 N1 ON，此時 DVDD_1~DVDD_3 有三個負載。


使用時機二：DVDD端 Floating，將 N1 OFF，此時 DVDD_1~DVDD_3 有三個負載，各自加上三個獨立的 3.3V/1A的電壓源。


再次感謝版上各位大大。

Jamespo.chang

sivs147 發表於 2016-3-12 10:49 PM
兩顆N_MOS DS-SD 接起來就行，G腳接一起記得接下拉電阻(Pull Low)，
二樓說的那個就是，我門一般都這樣處理 ...

感謝大大，你的答案正是我所需要的，我會在測試一次，如果有結果在放到論壇上分享。

P.S 一開始只想到MOSFET的 Source端加一顆順向二極體，但是如此一來必須提高DVDD電壓。
也有想到改成 Photo Mosfet，看了等效電路，跟大大的建議很類似。

感謝大大。

SIMON1016

Jamespo.chang 發表於 2016-3-13 01:06 PM
感謝大大，你的答案正是我所需要的，我會在測試一次，如果有結果在放到論壇上分享。

P.S 一開始只想到MO ...

兩顆N_MOS DS-SD 接起來....這方式行得通 ;  
                                        要再注意 Vgs , N_MOS需要導通時 Vg - Vs => 1.8V(低壓啟動的MOS 或更高 依DATASHEET)  ,
                                        當Vs = DVDD_3V3 時 Vg需要大於 5.1V  (3.3V+1.8V) 或更高  使DS導通
                                        你的控制端要有5.1V 以上; 沒有就麻煩了..

或許依這思路  改成兩顆P_MOS SD-DS  接起來   
需要導通時 Vg 接GND => Vgs就有-3.3V  


可行歸可行
只是覺得這方法 ... 燒錢

sivs147

SIMON1016 發表於 2016-3-13 04:15 PM
兩顆N_MOS DS-SD 接起來....這方式行得通 ;  
                                        要再注意 Vgs ,  ...

燒錢??  我們的產品，賣出去終端售價接近NT5K，這才沒多少錢.... 穩定點好XD  
如果是DIY不是要用更好嗎?

我之前的經驗Vgs不用到那麼高就會全開 大概比BJT小一點
用MOS是為了省電，Vds比Vce(BJT)小得多
電流耐受普遍來說高一點