¿No sería contraproducente usar dos MOSFET en configuración push-pull para controlar un solo MOSFET?

Estoy tratando de hacer un convertidor reductor que use un P-MOS para la conmutación del lado alto usando una señal PWM de STM32.

No puedo entender por qué sería útil controlar el MOSFET usando un controlador de compuerta MOSFET push-pull porque los dos MOSFET que se van a usar en una configuración push-pull también necesitarán tener sus compuertas descargadas/cargadas, y la corriente de carga aún puede dañar los pines GPIO de su microcontrolador. ¿Me estoy perdiendo de algo?

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El mejor enfoque es usar un controlador de compuerta ic dedicado, por ejemplo, tc4420cpa es un controlador fuerte y bastante económico. Pero si desea usar transistores, podría usar algunos mosfets de nivel lógico. a mosfet de potencia normal.
Considere cuánta corriente se necesita para cargar/descargar rápidamente el gran NMOS de la derecha, luego se vuelve obvio que se necesitan Sp y Sn.
Puede usar MOSFET mucho más pequeños a la izquierda.
Los MOSFET del controlador amplifican la corriente de la puerta al MOSFET de potencia para que cambie rápidamente y no esté en modo lineal (alta disipación) por mucho tiempo; si se encuentra en modo lineal, el humo mágico generalmente escapa de la carcasa. Otros factores de diseño a considerar: ¿qué sucede cuando el microcontrolador falla, cuando su salida PWM aún no se ha inicializado y flota, cuando Vcc está fuera de tolerancia?

Respuestas (2)

Los MOSFET de conducción generalmente se seleccionan con una capacitancia de puerta mucho menor, en comparación con los MOSFET de potencia. Una capacitancia de puerta más baja en el mundo real significa mucho menos corriente de fuente de drenaje. Es por eso que, de hecho, el MOSFET de potencia tendrá un Id y Qg más altos y, debido a esto, debe usar algunos MOSFET de conducción pequeños con un Id / Qg más bajo.

Si bien son "pequeños", aún pueden manejar mucha más corriente en comparación con las E / S de MCU, por lo que pueden cargar / descargar la puerta del MOSFET de potencia mucho más rápido.

PD: La conducción de la señal DC-DC PWM desde MCU generalmente se considera una mala práctica. Las fallas en el código pueden causar un desastre y agregan muchos puntos de error adicionales. PWM/controlador IC dedicado, configurable desde la MCU si es necesario, proporcionaría un proceso menos propenso a errores.

Su párrafo final está redactado como en chip frente a fuera de chip, mientras que parece que en realidad está contrastando PWM de software frente a hardware. De hecho, el PWM de hardware es una característica muy común de las MCU, por lo que el "IC controlador PWM dedicado" ofrece muchas desventajas (aumento de la latencia, disminución del rendimiento, necesidad de conexión entre chips, complejidad para controlar el puerto entre chips, dificultad para sincronizar con otra actividad de MCU, etc.) y para la mayoría de las aplicaciones no hay ninguna ventaja en comparación con el periférico PWM de hardware integrado con capacidad de interrupción y DMA.
@BenVoigt OP estaba hablando sobre el convertidor reductor (y mencioné la aplicación DC-DC). Por lo tanto, también necesita un circuito de retroalimentación y con STM32 eso definitivamente involucraría partes de cálculos y control de software. Si bien es ciertamente posible, existen algunos inconvenientes y se debe tener cuidado. Se puede encontrar un poco más de explicación aquí: electronics.stackexchange.com/questions/292172/…

¿Me estoy perdiendo de algo?

Si obtiene la hoja de datos de la lógica y los controladores previos, encontrará esto: -

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¿No sería contraproducente usar dos MOSFET en configuración push-pull para controlar un solo MOSFET?
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