Circuito de cambio de nivel MCU a MOSFET

Tengo un puente H que se alimenta con 12 V y usa alrededor de 10 A. Lo estoy encendiendo/apagando con un microcontrolador que tiene una salida de 0V-5V. La frecuencia de conmutación es "súper baja", por lo que la carga de la puerta del MOSFET no es un problema. Estoy tratando de "convertir" esta lógica de 5V a lógica de 12V (0V-12V), y pensé en algo como esto:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

¿Hay alguna redundancia, algún problema o falta algo en este diseño? Puedo ver este trabajo, pero será "algo así como un producto comercial", y me gustaría que fuera lo más sólido posible.

¿Qué tipo de parte es "OA1"?
@SpehroPefhany Es un TL072: ti.com/lit/ds/symlink/tl074.pdf
@Tut Esquema modificado. No tengo ningún riel a riel a la mano...
La mayoría de los puentes H aceptan entradas de nivel lógico; estas seguro que el tuyo no?
@Tut Lo siento mucho, no sé cómo pasé por alto esto... Sí, está vinculado a 12V.
Tome nota de lo que Spehro mencionó al final de su respuesta. Durante la transición, tanto el MOSFET del lado alto como el del lado bajo estarán encendidos (disparando) provocando un pico de corriente. Este es un problema cuando las puertas están unidas. Es mejor conducirlos por separado con un breve tiempo muerto cuando ambos están apagados.
@Tut Por supuesto, eso o disparador RC+schmitt. Probablemente use el disparador Schmitt, ya que tengo pines disponibles limitados en la MCU.

Respuestas (2)

Sugiero algo más como esto:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Conducir en una carga de 10nF se ve así:

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Editar: el rastro violeta es su circuito, como puede ver, muy, muy lento y no tiene suficiente oscilación para apagar los MOSFET de manera confiable, Vgs (th) puede ser tan malo como 2V (la escala de tiempo cambió para mostrar respuesta de lento circuito).

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Realmente desea que este circuito cambie rápidamente o inserte algún tiempo muerto: ambos MOSFET serán uno por un tiempo cuando esté cambiando, lo que provoca una corriente de disparo.

¿R2 no causará ningún problema? ¿Pensé que las etapas push-pull no deben tener una resistencia base? ¿Hay algún inconveniente?
R2 es para cambios de nivel. El único problema que causa es hacer que el tiempo de subida sea más lento que el tiempo de bajada, una compensación entre el consumo actual y la velocidad.

Vi por primera vez el siguiente circuito en una nota de la aplicación TI hace muchos años. Funciona bien y es robusto. Lo he usado o variaciones de él en varios proyectos (y productos).

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Hay un par de cosas a considerar:

1) Este circuito invierte la señal de excitación.

2) Se agrega R3 para garantizar que la unidad FET permanezca APAGADA mientras el controlador se reinicia (el pin de E/S es entrada en lugar de salida).

3) Es posible que el valor de R1 deba disminuir si la frecuencia de PWM es alta o si FET tiene una capacitancia de compuerta grande.

4) Agregue una resistencia de bajo valor en serie con la compuerta FET lo más cerca posible del FET. Es por eso que no se muestra en el esquema: esta resistencia de puerta es parte del circuito FET en lugar del controlador. El propósito de la resistencia es reducir o eliminar la oscilación parásita que puede ocurrir si el FET está ubicado a cierta distancia del circuito del controlador. Este valor de resistencia suele ser bastante bajo: 22R a 100R. Uso 47R en la mayoría de mis circuitos PWM de baja frecuencia (1 KHz o menos).

¿No habría ningún problema con el voltaje que no oscila cerca de GND, cuando se usan MOSFET con umbrales de -2V y 1.7V?
¿Tiene una referencia a la nota, el título o el tema de la aplicación?
@Golaž No parece que eso deba ser un problema. El diodo tiene solo 1 V de voltaje directo y el Vbe típico para un 2N4401 sería de 0,7 V cuando está encendido, por lo que en ambos casos hay una buena cantidad de margen.
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