LDO para regular el voltaje de arranque

Estoy diseñando un convertidor BUCK de 24V/12V, 80A, frecuencia de conmutación de 300kHz. Se utilizará para reducir el voltaje de la batería, por lo que se puede esperar que el voltaje de entrada varíe de 22 a 30 voltios.

Estoy atascado tratando de diseñar un circuito de arranque viable. El problema es que si solo coloco un diodo del riel de 24 V para cargar el capacitor de arranque, se cargará a 24 voltios, lo cual es demasiado para la puerta mosfet (irf3206, Vg = 20 V, Qg = 170 nC).
Si tuviera que usar un zener de 10 V en serie con dicho diodo, el capacitor se cargaría a 24-10 = 14 V aceptables, PERO en caso de que el voltaje de entrada fuera de 29 V, se cargaría a 19 V, que está peligrosamente cerca del máximo absoluto de la puerta. 20V. Además, los tiempos de encendido y, por lo tanto, las pérdidas de conmutación variarían enormemente según el voltaje de entrada.

¿Sería una solución viable usar un LDO como 7812 entre el diodo de arranque y el capacitor?
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Un zener en paralelo con el capacitor, digamos 17.5v en el diagrama más a la izquierda para sujetarlo
Si tuviera que usar un zener de 10 V en serie con dicho diodo, el capacitor se cargaría a 24-10 = 14 V aceptable. Puede que no, ya que fluiría muy poca corriente una vez que se carga la tapa y luego el zener no bajará el voltaje correcto pero mucho menos.
@Jodes Quería evitar poner zener en paralelo debido a la disipación. El consumo de corriente promedio del controlador mosfet sería algo más de 170nC*300kHz = 51mA. Si dimensioné la resistencia en serie para lograr esta corriente durante la fase de carga del capacitor, una vez que el capacitor esté cargado, tendría 51 mA pasando, digamos, 15 V zener, lo que causaría alrededor de 0.7 W de pérdidas. Eso es demasiado para un zener normal. Además, considere que la resistencia en serie debería ser aún más pequeña porque el período de carga depende del ciclo de trabajo y podría representar menos del 20% del período de conmutación.
Hay chips de varias fuentes que harán esto.
@Andy ¿Puedes dar un ejemplo o dos? Soy consciente de que hay algunos controladores de lado dual/alto, pero preferiría una solución sin chips exóticos.
Si conoce algunos y cree que son exóticos, no puedo agregar nada a esto.
Un 7812 no es un regulador LDO. Sin embargo, es un regulador lineal: ¿ 7812 voltaje de entrada mínimo? Eso no importa para este uso, pero es mejor usar la terminología correcta.

Respuestas (2)

En resumen, sí, eso funcionaría ya que entonces tendrías un buen 12V estable. Pero su dibujo medio (con el diodo zener) podría editarse para que esto funcione. Si lo coloca en paralelo con el condensador, obtendrá 10 V allí. ¡Desde mi experiencia, también es una buena idea agregar una resistencia en serie!

Obviamente, si 10V es demasiado bajo, entonces puede cambiar el diodo zener. (No estoy al 100% en qué voltajes vienen, pero estoy bastante seguro de que hay uno alrededor de 18V).

Cualquiera de estos debería hacer el truco. La forma más fácil es el zener, y si decide usar un 7812 (también podría usar un 7815), recuerde tener condensadores en la entrada y salida, especialmente si tiene un suministro variable.

Decidí ir con el enfoque del regulador lineal como en la imagen a continuación.
Un condensador de 100uF garantizaría un suministro estable para 7815.

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