Convertidor elevador para Mosfet de lado alto

Recientemente encontré un artículo que explica cómo conducir un MOSFET de lado alto usando una "fuente de alimentación aislada separada cuya tierra y la tierra del circuito basado en MOSFET están aisladas". Sin embargo, después de leer este artículo, todavía no entiendo completamente el circuito del controlador y tenía varias preguntas:

  1. ¿Por qué es necesario usar una fuente de alimentación aislada en lugar de una fuente de alimentación no aislada que simplemente aumente el voltaje de la puerta a 12 V más que el voltaje de la "fuente principal" en este caso 12 V más alto que +24 V con referencia a tierra?
  2. la fuente de alimentación aislada que se muestra en la figura está representada por una batería, ¿cómo puedo reemplazarla por un convertidor elevador? (si la entrada al convertidor elevador es de +24 V y tierra, con el negativo de salida conectado a la fuente de Q1 y el terminal positivo donde estaba el terminal positivo de la batería)
  3. ¿Qué efecto tiene tener el terminal negativo de la fuente de alimentación aislada conectado a la fuente de Q1?
  4. ¿Existe un convertidor elevador aislado que pueda recomendar dada la pequeña corriente requerida para impulsar la puerta?
  5. si se aplica a un puente H, ¿necesitaré 2 convertidores de refuerzo aislados separados (uno para la unidad del lado alto izquierdo y otro para la unidad del lado alto derecho?)

El circuito sugerido por este artículo es el siguiente:ingrese la descripción de la imagen aquí

Esta no es una respuesta, pero ¿por qué un: convertidor elevador para Mosfet de lado alto? ¿Por qué no usar un circuito de arranque?
El arranque fallará en d=100%. Esto puede o no ser un problema.
No poder lograr el 100% del ciclo de futy es el problema

Respuestas (3)

  1. Un suministro aislado facilita mucho las cosas. Puede obtener fácilmente convertidores DC-DC aislados que generarán 12V. Al usar un convertidor DC-DC aislado , puede tratar la salida como la batería en su circuito. Hay menos posibilidades de interacción entre su unidad aislada y el resto de su circuito. A partir de $ 3-4, probablemente valdría la pena su tiempo para una solución única o de bajo volumen.
  2. Esta es la razón por la que no " simplemente " conecta un convertidor elevador para hacer el trabajo. Probablemente podría hacer que la fuente de alimentación de entrada de 12 V sea su fuente y luego hacer que funcione en un modo discontinuo. La regulación de voltaje del suministro de su controlador de puerta es una preocupación importante, ya que probablemente necesite algo como un diodo zener para limitar el voltaje máximo. Más allá de eso, también necesitaría una ruta de retorno actual para el bucle de carga de impulso, lo que puede ser un problema si su carga disminuye significativamente o se desconecta. Incluso entonces, probablemente comenzaría con una topología de arranque y piratearía el convertidor de impulso.
  3. Su controlador de puerta, cuando está conectado a la fuente de Q1 con un suministro aislado, está configurando la puerta para generar voltaje directamente. Establece el voltaje de la fuente de puerta en (Vfuente + 12 V) o (Vfuente). De lo contrario, necesita saber cuál es el voltaje de la fuente para conducir la puerta de manera segura. Si se aplican 36 V a través de sus terminales de fuente de puerta, su MOSFET probablemente se destruirá.
  4. Digikey/Mouser/etc... tiene una amplia variedad de convertidores CC-CC aislados que generan un voltaje de salida fijo. No existe un convertidor elevador "aislado" (porque se llamaría de otra manera). Probablemente esté solo si quiere hacer que su idea de convertidor de impulso funcione.
  5. Sí.

Si usa un convertidor elevador para aumentar el suministro de +24v a +36v, entonces no necesariamente necesita el gnd aislado. El circuito que dibujó usa una tierra aislada para permitir que la batería de 12v vea tierra cerca del riel de suministro de +24v, dejando la pos. terminal de la batería a ~ + 36v en relación con su tierra "principal" (24v). El uso de un convertidor elevador puede brindarle los mismos +36v sin necesidad de "engañar" al suministro para que proporcione un mayor potencial.

EDITAR: Aquí hay un diagrama (simplificado) de lo que quiero decir:diagrama simplificado

  1. ¿Por qué no tener un circuito de refuerzo que dé 30 y tantos V y usarlo? Una de las razones es que los 30V+ no se pueden usar para conducir la puerta del MOSFET directamente a través de un interruptor (un transistor), porque los Vgs podrían estar cerca de los 30V+, lo que excede las clasificaciones de la mayoría de los MOSFET. Pero eso se puede superar con una simple regulación de voltaje.

  2. Con la configuración en el esquema, necesita un suministro aislado. Los dos principales candidatos son probablemente flyback y push-pull. El devanado secundario del transformador proporcionaría el suministro aislado y la tierra iría a la fuente del MOSFET.

  3. No sé cómo responder a esta pregunta. Es parte del esquema.

  4. Casi cualquier circuito de refuerzo se puede usar fácilmente como flyback con regulación del lado primario simplemente reemplazando el inductor con un transformador. No es difícil obtener inductores de potencia listos para usar con dos devanados aislados iguales que se pueden usar como transformador flyback. Este método es más flexible con los niveles de voltaje en comparación con el siguiente.

Otro método sería push-pull si el sistema tiene una fuente de voltaje conveniente que se puede combinar con un conveniente transformador push-pull listo para usar con cierta relación de devanado para dar lo que se necesita. (Consulte TI SN6501, por ejemplo).

  1. Para 2 convertidores aislados separados, simplemente conecte en paralelo los primarios de dos transformadores al mismo circuito convertidor (con los valores de componentes adecuados). La regulación no es crítica y las sugerencias anteriores están utilizando la regulación del lado primario de todos modos. Y si su aplicación ya tiene un regulador de conmutación, puede ser fácil aprovecharlo.

Por cierto, lo que se proporciona en el esquema puede no ser (o puede) ser la forma óptima para su aplicación (que no sé). Por ejemplo, mencionó el puente H, lo que significa que desea controlar el retraso de conmutación de los interruptores laterales alto y bajo.