¿La gran corriente de puerta al encender/apagar los mosfets de potencia con controladores de puerta causará problemas a la fuente de alimentación de corriente limitada?
iozzr
Tengo una idea usando Arduino para controlar mosfets de potencia ( CSD18532 ). Después de considerar algunos problemas sobre el cableado de los mosfets de potencia directamente al pin Arduino, como un tiempo de conmutación lento considerable, recurrí al uso de un controlador de compuerta IC ( LM5114 ) entre Arduino y el mosfet de potencia. Creo que podría usar la siguiente imagen tomada de la página 10 de la hoja de datos LM5114 para usarla como mi esquema. El VDD en LM5114 se conectará directamente a la fuente de alimentación de +5 voltios de Arduino, mientras que el cableado PWM al pin Arduino.
Aprendí de una nota de TI que al encender/apagar el mosfet de energía, la corriente de la puerta es considerablemente grande (busqué aproximadamente en Internet y obtuve respuestas como 1 amperio más o menos...). Entonces, mi pregunta básica es si ¿estará bien que un dispositivo alimentado por USB como Arduino alimente el VDD del IC del controlador de puerta a través de su fuente de alimentación de +5 voltios directamente? Sé que el puerto USB solo puede generar 500 mA...
Con esta pregunta, encontré el esquema de la placa de evaluación LM5114 de TI en la página 8. Aunque no conozco claramente el esquema, encontré que el VDD de LM5114 proviene directamente de un LDO de 50 mA. Usé la ecuación de la nota anterior (página 9):
Entonces, el IG es aproximadamente: (5 - 1.4)/2 + 1.5 + 1 = 800mA. ¿La corriente de puerta relativamente grande causará daños al LDO de 50 mA (LP2982)?
Respuestas (2)
Nick Alexeev
La corriente máxima de 800 mA durante un corto período de tiempo no dañará el LDO. El controlador de puerta debe ir acompañado de un condensador en el pin Vdd. El condensador suministrará la corriente máxima y no el LDO. Un capacitor de 10uF es mucho más grande que la capacitancia de la puerta.
El LDO tiene que proporcionar la corriente neta (promedio) para el controlador de puerta.
Nick Alexeev
Andy alias
Si está cambiando el MOSFET lentamente y usando el pin MCU, la corriente que bombea a la puerta se limitará a (digamos) 20 mA. Usando Q = CV como punto de partida y diferenciando obtenemos: -
= corriente = 20mA
Por lo tanto, la tasa de cambio de voltaje que puede obtener al conducir 20 mA a una capacitancia de puerta de 5 nF es
= 4 millones de voltios por segundo o 4 voltios por microsegundo.
Parece que 4.5 voltios en la puerta lo encenderán adecuadamente y si su MCU puede suministrar esto (es decir, está alimentado por 5V), entonces el MOSFET se encenderá en aproximadamente 1 microsegundo. Si desea operar esto 500 veces por segundo (2 ms), entonces 1 us cada 2 ms es el 0,05 % del tiempo que el dispositivo se enciende o el 0,1 % del tiempo que se enciende O se apaga.
Si su MCU puede suministrar 5V desde un pin GPIO, no me preocuparía el chip del controlador.
iozzr
iozzr
Andy alias
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Andy alias
iozzr
Andy alias
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