¿Cuál es el propósito de los circuitos integrados de "controlador MOSFET"?

Un controlador IC MOSFET (como el ICL7667 que mencionaste) traduce las señales lógicas TTL o CMOS a un voltaje más alto y una corriente más alta, con el objetivo de cambiar rápida y completamente la puerta de un MOSFET.

Un pin de salida de un microcontrolador suele ser adecuado para controlar un MOSFET de nivel lógico de pequeña señal, como un 2N7000. Sin embargo, ocurren tres problemas cuando se manejan MOSFET más grandes:

1. Capacitancia de compuerta más alta: las señales digitales están destinadas a impulsar cargas pequeñas (del orden de 10 a 100 pF). Esto es mucho menor que la capacitancia de puerta de muchos MOSFET, que puede ser de miles de pF.
2. Voltaje de puerta más alto: una señal de 3,3 V o 5 V a menudo no es suficiente. Por lo general, se requieren 8–12 V para encender completamente el MOSFET.
3. Un MOSFET de conmutación puede causar una contracorriente desde la puerta de regreso al circuito de conducción. Los controladores MOSFET están diseñados para manejar esta contracorriente. (Ref: Guía de aplicación y diseño de Laszlo Balogh para circuitos de accionamiento de compuerta MOSFET de alta velocidad ).

Finalmente, muchos controladores MOSFET están diseñados explícitamente para controlar un motor con un puente H.

Sí, se trata de maximizar la velocidad de conmutación descargando mucha corriente en la puerta, de modo que el MOSFET de potencia pase la menor cantidad de tiempo posible en el estado de transición y, por lo tanto, desperdicie menos energía y no se caliente tanto.

Lo dice en las hojas de datos de las partes que enumeró :)

El ICL7667 es un controlador dual monolítico de alta velocidad diseñado para convertir señales de nivel TTL en salidas de alta corriente ... Su alta velocidad y salida de corriente le permiten manejar grandes cargas capacitivas con altas tasas de respuesta y bajos retrasos de propagación... El alto ICL7667 las salidas de corriente minimizan las pérdidas de energía en los MOSFET de potencia al cargar y descargar rápidamente la capacitancia de la puerta.

Si desea calcular la corriente de puerta durante la conmutación, puede utilizar esta fórmula:

Ig = Q/t

donde Q es la carga de la puerta en Coulomb (nC de la hoja de datos) y t es el tiempo de conmutación (en ns si usa nC).

Si necesita cambiar en 20 ns, un FET típico con una carga de puerta total de 50 nC necesitará 2,5 A. Puede encontrar piezas más ágiles con carga de puerta por debajo de 10 nC. Prefiero usar 2 BJT en una configuración de tótem para controlar MOSFET en lugar de los costosos circuitos integrados de controlador.

Sí. Y otra razón es conducir "lado alto" del puente. Para esto, esos circuitos integrados tienen un condensador externo y un oscilador interno con multiplicador de voltaje de diodo, por lo que la salida de activación de la puerta proporciona un voltaje unos voltios más alto que el puente y/o el voltaje del bus.