¿Por qué el voltaje de la puerta debe ser más alto que el voltaje de la fuente en N-MOSFET como interruptor lateral alto?

En muchos circuitos, como los convertidores reductores, MOSFET utilizado en el lado alto para la conmutación, me encontré con el término de que el voltaje de la puerta con respecto a tierra debe ser mayor que el voltaje de la fuente en +8V.

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Por ejemplo, Vs = 60V Vg = 68V (debería ser).

Generalmente implementamos un circuito de arranque para lograr este voltaje más alto.

Pero, idealmente, como dice la hoja de datos de cualquier MOSFET general, el voltaje de la puerta debe ser VGS = 20V. Si considero este MOSFET.

Entonces, si VGS debe ser de 20 V, ¿cómo funcionará MOSFET en Vg = 65 V?

NOTA: Considere que Gate se activa a 13,5 V PWM según esta hoja de datos.

Estás engañado en tu párrafo inicial, ¿dónde leíste esto?
que el voltaje de la puerta con respecto a tierra debe ser mayor que el voltaje de la fuente en +8V. Eso es una tontería. Tenga en cuenta que la fuente del MOSFET no está conectada a tierra. De hecho, cuando Vs = 60 V, necesitaría, por ejemplo, Vg = 68 V para encender el NMOS. Y Vg = 60 V para apagarlo.
@Andyaka lo leí aquí
@Bimpelrekkie sí, en los interruptores laterales altos, la fuente no está conectada a tierra. Pero, básicamente considerando los conceptos básicos de MOSFET, el voltaje en el grano aparecerá en la fuente cuando se active la puerta. Podemos decir como una aplicación de cambio. Estoy considerando esos conceptos básicos en la escuela. ¿Y se pregunta dónde cae el voltaje? Si el drenaje está a 60 V, después de la activación de la compuerta, debería aparecer un voltaje de ahorro en la fuente. Disculpe si esto no tiene sentido, ya que soy nuevo en la electrónica de potencia y estoy adquiriendo conocimientos de Internet y la educación básica de la escuela. Solicito que me corrijan si me equivoco.

Respuestas (1)

Pero, idealmente, como dice la hoja de datos de cualquier MOSFET general, el voltaje de la puerta debe ser VGS = 20V. Si considero este MOSFET.`

No. Es el "máximo absoluto", lo que significa que Vg más altos pueden descomponer el MOSFET. Verifique la hoja de datos nuevamente y busque el "umbral de puerta". Ese es el voltaje mínimo que enciende el MOSFET. Entonces, según la hoja de datos, 4V es suficiente.

Entonces, si VGS debe ser de 20 V, ¿cómo funcionará MOSFET en Vg = 65 V?

Las corrientes de drenaje más altas pueden necesitar Vg más altos. Así que verifique las características de transferencia en la página 5 de la hoja de datos y determine si Vgs=5V es suficiente para su aplicación. Sin embargo, para la mayoría de las situaciones, 10-15V es suficiente.

¿Puedes referirte a este enlace? Se sugirió obtener Vgs más altos para reducir el calentamiento de MOSFET
@HrishikeshDixit It was suggested to get higher Vgs to reduce heating of MOSFETeso se debe a la desviación de los Rds. Verifique los gráficos en la página 5 de la hoja de datos. Especialmente las Características de Transferencia (Gráfico-7) y la Desviación Rds (Gráfico-6) de acuerdo a sus necesidades. El calentamiento del MOSFET proviene de la potencia disipada por él (es decir, PAG D = I D r metro s ⋅ R D S o norte ).
Señor, no puedo entender dónde cae el voltaje. ¿Es que el voltaje no es el mismo que en el drenaje, por lo que necesitamos un arranque para aumentar el voltaje Vgs? Porque idealmente, después de encender el MOSFET, el voltaje en la fuente debe ser el mismo que en el drenaje.
Sir, I'm not able to understand that where the voltage is getting dropped.¿Está preguntando cómo el convertidor reductor tiene su salida más baja que su entrada?
Señor, no. El convertidor reductor significa que estamos cambiando para reducir el voltaje. Pero, como dije en el enlace dado, ese Cha debe ser de 68V. Eso significa que se dice que elevo el voltaje que se cae. Estoy un poco confundido aquí
@HrishikeshDixit, ¡no! No es necesario que Vgs sea de 68V. Vgs significa voltaje de puerta con voltaje de fuente. Si necesita que Vgs sea de 8 V, entonces el voltaje de la puerta debe ser de 68 V con conexión a tierra.
Señor, su único comentario aclaró mis dudas y conceptos erróneos. ¡Gracias!. Finalmente solicito por favor me ayuden con estas 2 dudas. 1) Si el drenaje está a 60 V, después de cambiar, idealmente, cuál debería ser el voltaje en la fuente en el caso de los convertidores reductores. (60V a 12V). 2) Si mi circuito de sincronización de conmutación MOSFET a tierra (UC3845B) está conectado a la fuente de MOSFET, idealmente, el voltaje de activación de la puerta será voltaje en la fuente + voltaje de salida del pin de salida de IC (13.5V según la hoja de datos). Enlace de 3845 compartido en la pregunta principal anterior. ¡Gracias!
@HrishikeshDixit 1) Depende de la corriente máxima de drenaje y Rds del MOSFET, pero podemos decir "casi 60V". 2) Sí, pero sin conexión a tierra. Seguirá siendo de 13,5 V con la fuente del MOSFET porque la tierra del IC está vinculada a la fuente del MOSFET.
¿Seguiré necesitando un circuito de arranque? encender completamente el MOSFET y reducir el calentamiento? En caso afirmativo, ¿entonces la tierra del arranque estará en la fuente MOSFET o en la tierra de alimentación principal?
@HrishikeshDixit Si va a optar por UC3845, le recomiendo que use un transformador 1: 1 para la conducción de la puerta ( Ejemplo ). Le ahorra el diseño de un circuito de arranque. O bien, puede usar otro controlador que tenga un circuito de arranque incorporado.
¿Por qué el voltaje de la puerta debe ser más alto que el voltaje de la fuente en N-MOSFET como interruptor lateral alto?
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