Aceleración del encendido y apagado con el controlador MOSFET fotovoltaico VOM1271 (/optoacoplador)

Es mi primera publicación aquí, así que no duden en decirme si no lo estoy haciendo bien :-)

Un poco de contexto: necesitamos cambiar una matriz de resistencias de potencia (1,3kW, 1 ohmios) para probar bajo carga un paquete de baterías (37V nominal) siguiendo un cierto perfil de carga. Todas estas resistencias serán conmutadas por salidas µC (posiblemente a través de un multiplexor). Básicamente, estamos construyendo la carga de CC de un hombre pobre usando MOSFET en lugar de SSPC.

Así que estamos hablando de 37 A por resistencia de potencia, para hacer esto, hemos hecho un pequeño prototipo usando la asombrosa cantidad de 2 componentes:

  1. VOM1271 (el controlador MOSFET)
  2. IRFB7530PBF (el MOSFET)

Lo bueno es que el VOM1271 nos permite prescindir de un DC/DC aislado y tener esta BoM muy simple. Lo malo es que los tiempos de subida y bajada están fuera de este mundo (en el mal sentido, hablando de mS) y, por lo tanto, no podemos hacer ningún PWM si queremos hacer algunos perfiles de carga... Por supuesto, aún podemos seguir el perfiles pero con pasos de 1,3kW...

Entonces, aquí está mi pregunta: ¿hay alguna manera de acelerar estos tiempos de subida y bajada para tener pérdidas de conmutación aceptables? No soy muy optimista sobre el aumento ya que eso solo depende de la corriente de la celda fotovoltaica dentro del VOM, pero ¿qué pasa con el tiempo de caída (que también es el peor)? Vgs frente a t a continuaciónVgs contra t Vgs contra t

Y otro más para la carretera: ¿qué podría añadir para "reforzar" este circuito? El circuito de 2 componentes fue solo para validar el principio básico, pero supongo que faltan un par de características básicas de seguridad...

¡Gracias por tu ayuda!

Bagazo

Bueno, parece que cualquier acoplador/controlador de compuerta de "alimentación integrada" no proporcionará ninguna velocidad de conmutación utilizable, por lo que seguiremos usándolo como un relé de estado sólido...

¿Alguna información sobre cómo hacer que el circuito sea a prueba de balas? Estaba pensando en un diodo zener de 1,7V en // con la entrada (el Vf del diodo de entrada es de 1,7V). ¿Sería eso una buena práctica?

Gracias,

Bagazo

No estoy seguro de por qué necesita aislamiento.
Bueno, en este caso estamos usando 36 V pero aún no nos sentimos tan cómodos con un voltaje medio a alto (estamos planeando una carga similar a un voltaje nominal de 400 V) / corrientes altas en el mismo plano galvánico como señal. ¿Recomendaría usar un controlador de compuerta no aislado para esta aplicación de 36 V?
Creo que estaría bien para 36 V, pero comparto su preocupación por los voltajes más altos. Si desea un diseño para ambos, entonces el aislamiento sería el camino a seguir. Puede usar un aislador óptico o digital para controlar la puerta del MOSFET y derivar el voltaje de la puerta del paquete de baterías. Eso podría ser un poco complicado a 400V. O simplemente use un pequeño convertidor DC-DC aislado, entonces sería independiente del voltaje de su paquete de baterías.
Hay aisladores digitales con potencia incorporada como ISOW7840
No creo que esas dos partes realmente vayan juntas. La parte opto tiene muy poca corriente y ese MOSFET tiene una gran capacitancia de entrada. Eso es más o menos un no iniciador.
Utilice más VOM1271 y conecte sus salidas en paralelo.

Respuestas (2)

No se puede obtener sangre de una piedra, ni corriente alta de un fotodiodo pequeño.

Puede usar un convertidor CC-CC para producir un voltaje aislado y luego usar un aislador de su tipo favorito (óptico a lógico, transformador magnético, GMR magnético, capacitivo) para transferir la señal y controlar un controlador de puerta rápido de varios amperios ( o posiblemente haya algunos controladores opto-gate en el mercado).

Algunas de las tecnologías que mencioné anteriormente no necesariamente tienen un estado conocido en el momento del encendido, por lo que podría valer la pena evitarlas.

Hola Spehro, gracias por la respuesta. El controlador de compuerta DC/DC + clásico es en realidad lo que estábamos tratando de evitar para mantener los costos al mínimo (debemos tener un circuito de este tipo para cada resistencia de potencia... estamos hablando de 50 a 200 unidades... ). Ahora, el estado conocido en el encendido es algo en lo que nunca he pensado... Estoy bastante sorprendido ya que muchos controladores de compuerta aislados se usan en electrónica de muy alta potencia. ¿Qué tecnología sería problemática según usted?
Los tipos GMR (magnetoresistivos gigantes) (por ejemplo, NVE) definitivamente, y creo que hay otros. Lástima porque son rápidos y tienen otros atributos positivos. ¿Supongo que miraste todos los aisladores fotovoltaicos? IIRC, algunos de ellos tienen un circuito que se supone que los desconecta, pero no es tan rápido.

No creo que pueda mejorar el tiempo de encendido sin recurrir a una fuente de alimentación aislada, pero puede mejorar el apagado usando otro optoacoplador para acortar la puerta, descargándolo más rápido.

Hay varios trucos que uno puede hacer sin un suministro separado, aunque simplifica el circuito. Eche un vistazo a las hojas de datos de la familia VOM.
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