conducción de MOSFET de canal N de lado alto en H-Bridge

¿Cuál es la forma más eficiente/mejor de hacer un puente H? Quiero una baja pérdida de energía pero también un tiempo de conmutación rápido ya que usaré PWM. He considerado usar 2 MOSFET de canal P y 2 de canal N para hacer esto. Pero me di cuenta de que los dispositivos de canal P tienen una resistencia de canal mucho más alta que causa una mayor pérdida de energía.

Entonces, estaba considerando usar 4 MOSFET de canal N, pero el problema radica en el voltaje de la puerta. Mi fuente de alimentación será de aproximadamente 15 V y usaré un arduino/atmega para la señal PWM (5 V). Entonces, me pregunto cuál es la mejor manera de amplificar este voltaje de puerta para que los MOSFET de canal N del lado alto se enciendan y al mismo tiempo me brinden un tiempo de cambio rápido. ¿O estoy cavando un hoyo para mí mismo y debería quedarme con un canal P?

Realmente hay al menos tres problemas aquí, cada uno lo suficientemente complejo como para merecer preguntas separadas: 1) conducir MOSFET en paralelo, 2) usar MOSFET de canal N para el lado alto y 3) diseñar un controlador de puerta adecuado para cambiar MOSFET rápidamente. Si las respuestas generales que ya están aquí no responden a su pregunta, le sugiero que edite o solicite una nueva para ser más específico.
¿Cuánta corriente? ¿De qué tipo de velocidades de cambio estás hablando? ¿Ha considerado una solución integrada (IC)?
1) ¿Qué quiere decir con baja pérdida de potencia? 2) Cuando dice que lo manejará por PWM, ¿quiere decir que empleará LPF para integrar el PWM, o que cada fase alta de PWM debería abrir los MOSFET?
No estoy siendo sarcástico, parece por tu redacción que no sabes que existen. IC de controlador de puerta
Eche un vistazo al sitio web de OSMC (controlador de motor de código abierto), que le dará ejemplos de circuitos (al menos para el control del motor), pero necesita dar más información para una respuesta más exacta, consulte los comentarios anteriores.
@Matt Anderson Creo que si no estás siendo sarcástico, al menos no estás ayudando tanto. Los circuitos integrados de controlador de puerta no son estándar y tienen muchos pros y contras, ya que también tienen muchos tipos de implementación. Para un tiempo de encendido infinito del interruptor del lado alto, un IC de unidad de puerta de correa de arranque no funcionará (solo si se usa un suministro aislado para el lado alto, por lo que no se usará correa de arranque).

Respuestas (2)

Supongo que por pérdida de energía, te refieres a la disipación de energía en los transistores.

Entonces, en este caso, los MOSFET de canal P tienen una alta resistencia, por lo que es común que las aplicaciones de alta corriente también usen el canal N en la parte superior del puente.

Para controlar los mejores transistores, tiene algunas opciones. Algunos de entonces:

  • Transformadores de pulso
  • Circuitos integrados de accionamiento de compuerta que pueden ser de diferentes topologías como arranque.
  • Fuente de alimentación aislada con cambiador de nivel
  • Fuente de alimentación aislada con optoaisladores

Todos con sus características.

Algunas buenas notas de aplicación http://www.ti.com/lit/ml/slup169/slup169.pdf

Desde mi punto de vista, podría seleccionar un precontrolador para conducir el puente H. Como sé, Infineon tiene muchos circuitos integrados para resolver su problema. Y si desea diseñar circuitos de baja pérdida de potencia, será mejor que se concentre en el Rdson y Qg de su Mosfet. No se recomienda el canal P. Porque es alto Rdson.

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