Conducir mosfets cuando el suministro es mayor que el límite de Vgs

Tengo una aplicación en la que necesito manejar una carga de 24 V con PWM y conmutación lateral alta a través de un Mosfet de canal P.

La mayoría de los mosfets parecen tener un Vgslímite de +/-20V.

Esto se siente como un problema bien establecido, y estoy tratando de no reinventar la rueda.

Puedo ver la solución directa de un pullup en la puerta a 24V y un NPN BJT + Zenner para bajarlo sin violar el límite de Vgs, pero esto no parece un método de cambio particularmente rápido (lento para apagar).

¿Existe un chip de controlador de puerta especial que resuelva este problema aparente estándar?

Usamos diodos rápidos (tal vez un 4148 o un schottky) paralelos a la resistencia de tope de puerta para acelerar el apagado de N-Ch. MOSFET (conmutación del lado bajo). Creo que el mismo enfoque se puede aplicar aquí.
También considere usar NMOS en el lado alto junto con algún tipo de controlador IC de lado alto. Esto se hace con bastante frecuencia e incluso puede ser la solución estándar a la que se refiere. Dependiendo de los detalles de lo que esté haciendo, también puede terminar con un mejor rendimiento de esta manera, ya que PMOS todavía va a la zaga de NMOS cuando se trata de Rds bajo. Me gusta la simplicidad de PMOS cuando el voltaje es más bajo y la puerta no requiere protección especial.
Si usa un BJT para encender la puerta PMOS y no deja que se sature como lo haría normalmente, puede ser razonablemente rápido. ¿Cuál es su frecuencia PWM y qué está haciendo el PWM?
@mkeith Sí, este es definitivamente el tipo de cosas a las que me refería, pero abandoné mis búsquedas debido al filtrado de controladores adecuados para P-Channel. El 4440a5f de LT parece ser el tipo de bestia que estaba imaginando.
El cct de @mkeith es bueno con modificaciones menores. Escale R4:R1 = N para que Vgs_M1 sea aproximadamente 3/4 de Vgs máx. por ejemplo, si V_PWM = 5V entonces VR1 ~+ 0/4.3V. Entonces haga, por ejemplo, R4 = 3 x R1, así que gire a través de R4 = 3 x 4V3 = 12V9. D1 estrictamente ahora no es necesario. | Un panel push-pull o seguidores de emisor en lugar de Q1 (emisores comunes = salida, bases comunes = entrada, colectores al suministro adecuado, le da un impulso de alta corriente. La escala R como se indica arriba puede proporcionar los voltajes correctos. | El condensador a través de R2 ayuda a la velocidad, pero aquí R2 = sc está bien ya que Q1 es un seguidor.

Respuestas (1)

Aquí está la idea básica. No creo que esto cambie súper rápido ni nada, pero debería ser un poco más rápido que el enfoque más simple porque el BJT no estará saturado, por lo que debería apagarse un poco más rápido que un interruptor saturado. La corriente a través del Zener estará alrededor de (VCC-0.6) / R1. Entonces, si el PWM es una señal de 3,3 V, será de alrededor de 2,7 mA a través del Zener. Nunca he hecho esto y ni siquiera lo simulé, pero parece que podría funcionar.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

La resistencia base no tiene que ser grande porque la resistencia del emisor limita la corriente base.

Toda la suerte.

Realmente no resuelve el problema de la constante de tiempo R4/Cgs, supongo. Y R4 debería ser más pequeño que lo que he mostrado. Pero puedes jugar con él en simulación.
aquí hay algunas ideas sobre cómo hacer que el cambio sea más rápido
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