Limitación de corriente de irrupción N-MOSFET consecutiva

Intento desarrollar una aplicación en la que necesito cambiar 55 V a 20 A en ambas direcciones usando MOSFET.

Debido a la alta corriente, decidí usar N-MOSFET (porque están disponibles con un rdson más bajo) seguidos y usando un controlador MOSFET fotovoltaico para cambiar las puertas.

Mi problema ahora es que la carga que trato de cambiar tiene mucha capacitancia (alrededor de 20 mF) que mata mis MOSFET cada vez debido a la alta disipación de energía durante la transición de conmutación.

Ya intenté usar un RC Lowpass para conducir las puertas más lentamente a través del umbral, pero la disipación de energía sigue siendo demasiado alta, alcanzando un máximo de 200 W (ver simulación)

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¿Hay alguna manera de limitar la corriente de entrada usando esta topología consecutiva?

¿Deberíamos adivinar los nombres de los nodos y dónde están en el circuito?
deberías cambiarlos más rápido, no más lento.
Back to Back, que yo sepa, solo tiene una ventaja: si está cerrado, no fluye corriente de un lado al otro. No ayuda con el cambio. ¿Por qué un controlador MOSFET fotovoltaico y no uno con bomba de carga? ¿Has pensado en un interruptor lateral alto completamente integrado?
@dandavis cambiarlos más rápido solo conduce a una disipación de energía más corta, pero incluso mayor (1.2 kW según la simulación) que el dado del FET tampoco puede manejar.
@pockined cuanto más rápido es el cambio, menos disipación. Si un fet no puede tomar Ids, no puede tomar Ids...
@schnedan La razón para usar un controlador MOSFET es solo porque es muy simple y económico y, dado que no quiere cambiar los FET rápidamente, esta parece ser la mejor solución. Los interruptores laterales altos integrados no pueden manejar la corriente ni el alto voltaje (Vds debe ser al menos de 80 V).
supongo que tiene razón con el HSS... lo mejor que encontré es el 80% de su especificación.

Respuestas (1)

@ 20 A, ya habría estado mirando los relés, pero es probable que tenga una razón para los Mosfets.

Si abrir una ruta alternativa para aliviar la carga en los mosfets (enrutándolos a través de una resistencia de alto vataje) es una opción, podría intentarlo. Esencialmente tú:

  1. Permita un camino a través de una resistencia de alto vataje (esto reduce la corriente que sus mosfets tendrían que detener)
  2. Detener el flujo a través de sus mosfets
  3. Detener el flujo a través de la resistencia de alto vataje

La idea general es que al dividirlo en 2) y 3) debe detener las corrientes más pequeñas en cada paso. La resistencia da otra salida para que se descarguen los 20 mF mientras la ruta principal estaba cerrada.

Dicho todo esto, algo me está molestando sobre tu uso de mosfet. Siento que usar todos los mosfets N (o incluso todos los P) y "ambas direcciones" está activando una gran bandera roja en alguna parte, del tipo que me dice que no encienda un circuito cuando esas palabras están juntas.

la razón para usar MOSFET fue debido a los altos costos de los relés de CC que pueden manejar tanta corriente (la solución MOSFET solo cuesta ~ 5 $). Ya tenía la idea con la resistencia, pero como tendría que usar una configuración consecutiva adicional solo para este interruptor de entrada, básicamente duplicaría la cantidad de FET que me gustaría evitar. El uso de esta configuración en general debería estar bien y es básicamente solo un interruptor de carga lateral alta.
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