Usando mosfet de canal p en el lado alto del puente h, ¿realmente necesito un chip de controlador?

ingrese la descripción de la imagen aquíSé que hay circuitos integrados de puente H elegantes para conducir el lado alto del puente H, pero supongo que es cuando tengo que conducir mosfet de canal n.

Estoy planeando usar mosfets de canal p en el lado alto y mosfets ttl de canal n en el lado bajo. Conduciré el lado alto con mosfets de canal n.

Mi Vbattes de 12 V y controlaré un motor de silla de ruedas que puede conducir hasta 30Acon poca carga.

mis preocupaciones:
1. ¿Cómo calculo la corriente de accionamiento de la puerta para el p-mos ya que la capacitancia de la puerta debe estar completamente cargada al máximo Id? ¿Acabo de usar i=Q/t, donde t es el tiempo de carga y Q es la carga de la puerta? Pero, ¿cómo entra en juego la frecuencia pwm? digamos si estoy usando 31khz
2. ¿Cómo puedo calcular los valores de las resistencias (conectadas desde Vbattla puerta de n-mos)
3. ¿Tengo que preocuparme por las resistencias de la puerta?

Disparar no será un problema ya que pondré un retraso al cambiar de dirección. Cualquier ayuda sería muy apreciada.

Como dice Andy, la compuerta lateral alta será muy lenta y adecuada solo para PWM de muy baja velocidad. Una opción es activar el PFET superior izquierdo y PWM solo el NFET inferior derecho para obtener un control de potencia variable en una dirección. Invierta a Top-R y bottom -R para otra dirección. Incluso la compuerta del lado inferior de la MCU será inadecuada para PWM de mayor velocidad, ya que la velocidad de cambio/descarga de la capacitancia de la compuerta está limitada por el mA de la impulsión del pin de la mcu. | El controlador de corriente simple V utiliza 2 transistores económicos bipolares. Colector NPN a V+. Colector PNP a tierra. Unir bases y conducir como entrada. Une los emisores como salida a la puerta. ...
... Tal vez use algunos emisores de ohmios para LIMITAR la corriente de accionamiento de la puerta. Este cct no tiene un control de sobreimpulso formal, pero el área muerta en el medio debido a la banda muerta de 2 x Vbe generalmente hace que funcione bien. Si eso no tiene sentido, dibuje el cct, mire cómo funciona y luego lea lo que dije nuevamente. | NB: este es un búfer/controlador actual y aún necesita un cambiador de voltaje para usarlo en el "lado alto".

Respuestas (1)

En primer lugar, creo que tienes los símbolos de mosfet P ch y N ch invertidos. En segundo lugar, no, no necesita usar un chip de controlador si el mosfet superior es el canal P (siempre que no esté haciendo un uso extensivo de PWM para controlar el motor).

Si está usando PWM, le sugiero que use controladores push-pull porque la capacitancia de la fuente de la puerta en los MOSFET generalmente es del orden de 1nF a 10nF y "cargar" esta cantidad de capacitancia desde un pin GPIO toma varios microsegundos . Peor aún, la resistencia que descarga la compuerta tardará mucho más si la resistencia está en el rango medio de kohm.

Entonces, si está usando PWM, haría todo lo posible y usaría un controlador Y usaría ambos dispositivos N ch: la eficiencia será un poco más alta que usar un dispositivo de canal P como el FET superior.

Como ejemplo utilice la siguiente fórmula: -

d q d T = C d v d t = I (corriente inyectada en la capacitancia de la puerta)

Entonces, si la capacitancia es de 3nF y puede inyectar 1 amperio, el aumento de voltaje en la puerta es de 333 voltios por microsegundo; estaría buscando un tiempo de aumento de menos de 1 us para lograr quizás 10 voltios y eso me parece un tiempo de aumento o tiempo de caída de unos 30 nanosegundos.

Si confiara en una resistencia de 1 kohm para descargar la compuerta, el tiempo CR es de 3 microsegundos y, en realidad, es posible que necesite unos 10 microsegundos para descargarla correctamente.

La opción es tuya.

¡Genial, gracias! Sí, veo que los dispositivos n ch también tienen un Rdson más bajo. Pero si sigo la ruta del controlador, todavía tengo que calcular cuánta corriente puede suministrar el controlador, ¿verdad? ¿Y mi ecuación i=Q/t estaría bien para eso?
@rashid: vea las ediciones de mi respuesta. Su fórmula conduce a mi fórmula por el hecho de que Q = CV.
@rashid: no hay mucho que pueda vencer a este cds.linear.com/docs/en/datasheet/4449fa.pdf : impulsará mosfets de 2 N ch y puede inyectar 3 amperios + en las puertas. Tiene protección contra disparos incorporada.
en la hoja de datos veo dos valores Td (tiempo de retardo de activación) y tr (tiempo de subida). Creo que elegí el Td ¿verdad? ¿Supongo que ese es el tiempo requerido para cargar el capacitor? Por favor, corríjame si estoy equivocado.
Usando mosfet de canal p en el lado alto del puente h, ¿realmente necesito un chip de controlador?
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