Conmutación de alto voltaje con MOSFET de canal p

Quiero usar un MOSFET para cambiar 400V a un circuito. Puedo cambiar el lado bajo usando un MOSFET de canal n, pero es más conveniente tener el circuito con su tierra fija. Entonces, quiero cambiar al lado alto, pero no veo cómo puedo usar un voltaje bajo para la conmutación (0 - 5V).

Estoy cambiando con un pulso cuadrado de 0/5V y necesito Vsg > |Vt| para que el interruptor esté encendido (es decir, mi carga debe estar conectada a Vdd = 400V). Con la configuración a continuación, el MOSFET estará encendido independientemente de si tengo un ALTO o un BAJO en mi pulso de entrada.

¿Significa esto que mi pulso de conmutación debe ser un pulso cuadrado de 0/400 V (una puerta de 400 V daría Vsg = 0 V < |Vt|, apagando el FET)?

Mi MOSFET: 500V infeneon IPW50R190CE Frecuencias de conmutación: 10 MHz

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Puede usar controladores de puerta aislados.
¿Frecuencia PWM? ¿O simplemente estás haciendo las cosas muy despacio como On/Off?
Estoy apuntando a unas pocas decenas de MHz para PWM. La carga es un controlador para hacer ns pulsos y utiliza el efecto de avalancha de otro transistor. Quiero activar esos pulsos.

Respuestas (1)

Mosfet Vgs max es típicamente +-20V (verifique la hoja de especificaciones de su dispositivo elegido), por lo que necesita un circuito intermedio para que solo tire de la puerta debajo de su riel por menos de 20V

Para aplicaciones de conmutación de baja frecuencia, algo como esto es típico.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Establezca los valores de R1 y R2 para dividir el voltaje de su suministro para establecer el voltaje Vgs correcto en M1 cuando Q1 está encendido. Configure R3 para que haya suficiente corriente en ese divisor cuando su nivel lógico sea alto.

Para voltajes altos, usará valores bastante altos para R1 y R2 para mantener niveles razonables de corriente y potencia. Eso significa que el cambio no será muy rápido. Si desea esto para una aplicación PWM, necesitará un controlador más activo.

Gracias por su respuesta, ¿tiene alguna sugerencia para los controladores activos ya que estoy usando un PWM bastante rápido (decenas de MHz)? Otra pregunta, en mi circuito la carga flota cuando el interruptor está abierto. En su circuito, el R2 está flotando cuando Q1 está apagado. ¿Está bien dejarlo así?
@Denu "decenas de MHz" es una lata de gusanos completamente nueva que cambia completamente el juego. Las soluciones serán muy diferentes. Deberías haberlo dicho desde el principio. Sugiero editar la pregunta o hacer una nueva.
@Denu flotante R2 está bien ... Pero 10s de MHz a 400V no lo está. Eso será difícil de hacer y no con este circuito.
Esto no es posible porque...? ¿Debido a las grandes corrientes de conmutación requeridas? ¿Son los controladores de puerta MOSFET un buen lugar para comenzar? También estoy usando un MOSFET de potencia de 500V de infeneon (IPW50R19CE).
Para referencia futura, ¿para qué frecuencias es bueno este circuito de conmutación? ¿Pocos kHz?
@denu No deberías meterte con 400V cuando no sabes lo que estás haciendo.
@denu, eso depende de la cantidad de corriente que desee que baje por la cadena de resistencias y de la potencia que desee que tengan las resistencias. A 400 V, deben ser GRANDES, por lo que es probable que incluso unos pocos kHz estén fuera. Este circuito sería más adecuado para ser utilizado como un simple interruptor de alimentación. Lo que está tratando de hacer podría requerir una fuente de alimentación de bajo voltaje adicional de 400 V para el controlador, o cambiar las cosas para que su suministro de +400 V se refiera a la parte superior para decir un suministro de 12 V. Incluso entonces, encontrar un mosfet tan rápido será un desafío.
a menos que sepa cómo hacer el diseño completo, lo cual es obvio por la pregunta, no cubre todos los problemas, ninguna respuesta puede hacerlo por usted a menos que completen todos los demás aspectos del diseño. Ni siquiera tienes especificaciones válidas. Zs, Zload, dI/dt, dV/dt, EMI, pérdidas dinámicas, resistencia térmica, etc... o incluso saber cómo hacer un cambiador de nivel de 400V con un tiempo de subida imposible. Es mejor que aprendas cómo se construyen antes de hacer una pregunta ingenua. (Perdón por los consejos duros, pero más suaves que la dura realidad de cambiar voltajes inseguros con partes fritas y un posible usuario frito)
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