Elija Vcc para MOSFET que conduce un motor de 48v

Circuito de controlador de motor de lado alto y bajo

El circuito de arriba se usa para impulsar un motor de 48v como se muestra. Estoy usando:

Logré encontrar en línea y aquí en el sitio web el significado de los circuitos de arranque y cómo proporciona el voltaje adicional para superar el voltaje de fuente MOSFET del lado alto. El problema al que me enfrento es la elección de un valor de Vcc adecuado .

Estoy haciendo funcionar el motor con 4 baterías selladas de plomo-ácido de 12V 12Ah en serie para un total de 48v. La hoja de datos del IR2110 muestra un valor máximo para Vcc = 25 V y veo que esto tiene sentido como el voltaje máximo que la puerta del lado bajo del IRF3205 puede tomar = 20 V con respecto a la fuente .

Si elijo Vcc = 25 V , que creo que ya hará estallar la puerta del MOSFET del lado bajo, entonces en el lado alto obtendré un total de 50 V menos la caída de voltaje en el diodo de arranque, ya que los capacitores se cargarán con 25 V y nosotros tener Vcc=25V dando un total de 50V. Esto no es suficiente para encender la puerta del MOSFET del lado alto, ya que su fuente tendrá 48 V, por lo que Vgs = 50-48 = 2 V

¿Cómo puedo lograr un Vgs>=8V con la restricción de Vcc dado que no puedo usar un suministro externo que no sea mis cuatro baterías de plomo-ácido selladas de 12v que están en serie?

El circuito es cortesía de: "Syed Tahmid" tahmidmc.blogspot.com.eg/2013/01/…
¿Puede obtener 12 V de la primera batería de plomo-ácido en su banco conectado en serie?
Si es posible. Pero, ¿cómo puedo hacer uso de ella?

Respuestas (2)

Tiene algunas opciones para obtener un voltaje adecuado para conducir puertas MOSFET:

  • Tome +12V de la primera batería de plomo-ácido en su banco de baterías de plomo-ácido conectadas en serie. Incluso una batería de plomo-ácido agotada proporcionará suficiente voltaje para accionar la puerta.
  • Use un convertidor elevador para generar un voltaje más alto desde +5 V (el VDD). Con una bomba de carga capacitiva, puede duplicar el voltaje. Con un impulso inductivo, no está limitado a solo 2x.
  • Use un regulador reductor (lineal o reductor) para crear el voltaje de activación de puerta adecuado desde +48 V.

Cualquiera de estos métodos se puede utilizar para crear VCC en el rango de voltajes que necesita.

ingrese la descripción de la imagen aquífuente: el diagrama de bloques es de la página 4 de la hoja de datos IR2110

ver también: hilo relacionado sobre la conducción de la puerta de arranque

El problema es: puedo tomar 12V de una batería como entrada al Vcc del controlador, lo cual es suficiente. Si tomo 12V a través del diodo de arranque, el capacitor se cargará a 12V y obtendré Vg= 12V+12V=24V. El MOSFET se encenderá pero el voltaje de su fuente aumentará inmediatamente a: Vs = 48V. entonces Vgs = 24-48 = -24V, lo que hará que el MOSFET no se encienda. ¿Es esto cierto? Si tomo 36 V a través del diodo, obtendré Vg = 36 + 36 = 72 V y Vgs = 72-48 = 24 V, lo que hará explotar la puerta MOSFET de acuerdo con la hoja de datos. de manera similar con 24V a través del diodo obtendré Vg=24+24=48V y Vgs=48-48=0V. ¿Que me estoy perdiendo aqui?
@Khaled Digamos que en su circuito Vcc = + 12V y Vs = + 48V. El circuito de arranque impulsará la puerta con ≈Vcc+Vs. El voltaje será suministrado por un capacitor de arranque que se carga a ≈Vcc y que se conecta a Vs. El propósito del circuito de activación de la compuerta de arranque para el MOSFET de canal N de lado alto es aplicar Vgs suficientes encima de Vs, incluso cuando Vs > Vcc. [Espero haber podido identificar lo que te estás perdiendo.]
Anteriormente, escribí sobre el principio de funcionamiento del controlador de puerta de arranque. Esa publicación gira en torno al controlador de puerta de arranque FAN7842. Sin embargo, el principio es el mismo que el IR2110.

Necesitará dos fuentes de alimentación: 48 V (para accionar el motor) y alrededor de 12 V (para accionar las puertas MOSFET). Aquí hay un arreglo simplificado, con los detalles del controlador y la mitad derecha del puente H omitido:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

En su situación más compleja, no usará interruptores, por supuesto, sino algún tipo de controlador MOSFET. Pero espero que esto le dé una idea de la disposición de la fuente de alimentación. Muchos circuitos integrados de controladores MOSFET solo requerirán que suministre C1 y una conexión a 12V. Los equivalentes de D1 y los interruptores están dentro del IC.

Piense en el voltaje de la puerta de M2 ​​no en relación con la tierra, sino en relación con la fuente de M2. C1 es esencialmente una bomba de carga y proporciona 12 V entre la fuente y la compuerta de M2, independientemente del voltaje en la fuente de M2.

Dado que la corriente requerida para el circuito de conducción MOSFET es generalmente baja, también puede obtener los 12 V de 48 V con un regulador lineal.

Si tomo 12V de una sola batería para cargar el capacitor de arranque; el voltaje de la puerta Vg = 12 + 12 = 24 V que encenderá el MOSFET. Pero el voltaje de la fuente del MOSFET aumentará a 48 V, por lo que Vgs = 24-48 = -24 V, por lo que no se encenderá. ¿Cómo resolver esto?
@KhaledIsmail Recuerde que los voltajes son diferencias. Al MOSFET no le importa cuál es el voltaje en la puerta en comparación con la tierra: solo le importa el voltaje de la puerta en comparación con su fuente. Ver ediciones.
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