¿Puedo manejar un MOSFET de canal N de lado alto con transistor NPN y batería adicional? (Puente H)

Leí discusiones sobre el uso exclusivo de MOSFETS de canal N en circuitos de puente h. A menudo veo cosas como optoaisladores en la lista. Ejemplo: conducción de MOSFET de canal N de lado alto en H-Bridge

Pero, ¿por qué no puedo usar un transistor común como 2N3904 para controlar el voltaje adicional a mi MOSFET de canal N de lado alto? Por favor, disculpe mi dibujo crudo:ingrese la descripción de la imagen aquí

Probé la mitad del puente H con LED como mi carga. Funcionó, excepto que había un ruido de clic misterioso cada vez que cambiaban los MOSFET. El lado derecho del dibujo está incompleto. La batería adicional es para aumentar el voltaje de las puertas MOSFET del lado alto. ¿Hay algo gravemente mal con este diseño? Puedo estar muy confundido. Hojas de datos: https://www.mouser.com/datasheet/2/196/irlb8748pbf-1227971.pdf https://www.mouser.com/datasheet/2/308/2N3904-1118515.pdf

Por cierto, los FET tienen diodos internos de 'cuerpo', por lo que no necesita diodos externos entre la fuente y el drenaje.

Respuestas (3)

Si bien conceptualmente su esquema funcionaría para activar un FET de lado alto, hay varios problemas importantes con él:

  1. Debe asegurarse de que el dispositivo FET que utilice pueda soportar el voltaje +/- en el GS. En su caso con el IRLB8748 puede tolerar +/-20V. Es posible que otros dispositivos no puedan tolerar un voltaje de accionamiento tan alto.

  2. La resistencia pullup (encendido) de valor muy alto dará como resultado tiempos de encendido muy lentos. En su caso, el FET tiene una capacitancia de puerta bastante alta y debe cargarlo de 0 a aproximadamente 16 V para apagar el interruptor FET del lado alto.

  3. La resistencia de valor base muy alto en el 2N3904 dará como resultado largos tiempos de apagado para el interruptor del lado alto. Con solo uA de corriente base, su transistor actuará como una descarga de corriente constante, y con una capacitancia de compuerta alta, esto lleva mucho tiempo para apagar el dispositivo y podría resultar en una corriente de disparo significativa.

La mayoría de los controladores de lado alto de arranque pueden proporcionar varios amperios de capacidad de carga y descarga para la puerta FET. Hay una razón por la que esto se hace... es predecible y rápido, y su esquema está lejos de ser predecible o rápido.

Recomiendo encarecidamente que no use su esquema tal como está sin cambios significativos. Lea sobre los controladores de lado alto como punto de partida. Quizá empiece aquí , antes de decidir cómo proceder.

Gracias. Sabía que algo estaba causando que una puerta cambiara más rápido que la otra, lo que causa esta corriente de "disparo". Ese debe haber sido el sonido de clic y los sorteos de corriente extraños que estaba viendo. Tu explicación es muy útil.

Además de la respuesta de Jack, que ofrece varias preocupaciones válidas, hacer clic en un circuito como este a menudo es causado por corrientes muy grandes que fluyen desde V + (12 V en su caso) a tierra. Esto genera grandes campos magnéticos que pueden hacer que las cosas se muevan (generando ruido acústico) y también hace que los condensadores cerámicos que estén entre V+ y tierra emitan ruidos (la mayoría de los condensadores cerámicos son piezoeléctricos, lo que significa que pueden vibrar en respuesta al voltaje y generar voltaje en respuesta). a las vibraciones). Esto sucede a menudo cuando ambos MOSFET están brevemente "ENCENDIDOS" durante la transición de conmutación. Esto puede dañar los MOSFET ya sea por sobrecorriente o por la generación de picos de voltaje en la inductancia que es una parte inherente del cableado de la fuente de alimentación.

si eso funcionaria pero puede no ser muy conveniente, a menudo se usa algún tipo de bomba de carga en lugar de una batería.

¡Gracias! En mi caso, la batería puede ser más conveniente porque mi máquina ya incluye la batería adicional. ¿Es probable que el sonido de clic no esté relacionado con el problema de la batería/bomba de carga?
El sonido de clic podría provenir de su carga como resultado de la corriente que la atraviesa, en cuyo caso puede estar bien. Si proviene de su tablero, es probable que estén sucediendo cosas malas.
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