Función del circuito bootstrap

Navega tus respuestas
4

Tenía algunas dudas sobre el capacitor de arranque en el controlador de la compuerta. Primero, el capacitor de arranque se usa porque el voltaje en la compuerta de los controladores del lado alto debe ser aproximadamente 10-15 voltios más alto que el voltaje en su drenaje. Sin embargo, si mi fuente de entrada es de aproximadamente 20 V y el voltaje de la compuerta no es más alto que el voltaje de la fuente también. ¿Es posible encender?

Segundo, para activar un FET de canal N, necesitamos un voltaje de compuerta que sea más alto que el voltaje de fuente. ¿Cómo puede ser esto? ¿El voltaje de la compuerta no puede suministrar más de 15 V, verdad? Si mi suministro de entrada también contribuye aproximadamente a 20 V, ¿se puede encender?

    
pregunta sean900911

3 respuestas

11

Para facilitar la explicación, aquí está el diagrama de un controlador típico de compuerta bootstrap. Tal vez, el O.P. podría publicar su diagrama de circuito real.


ElICenlaimagenesFAN7842 . La siguiente imagen es el diagrama de bloques del propio FAN7842.

LoscircuitosdeactivacióndecompuertaBootstrapseutilizancontopologíasMOSFETdepuenteHydemediopuente.Laideageneraldeloscircuitosdelaunidaddecompuertabootstrapeslasiguiente:

  • Condiciones iniciales: Q1 está desactivado. Q2 está encendido. La puerta de Q2 está en V cc .
  • El condensador bootstrap C boot se carga cuando el MOSFET Q2 inferior está conduciendo y la fuente del MOSFET Q1 superior está en un potencial bajo (V S1 ≈0) . C boot se carga desde V cc hasta D boot .
  • Ahora, la dirección de la corriente a través del puente debe cambiar. Q2 se apaga conduciendo su puerta baja. La fuente de Q1 ya no está vinculada al suelo y flota hacia arriba. Como resultado, V S1 > V cc . C boot permanece cargado por el momento. D boot evita que se descargue en V cc . C boot no se ha utilizado todavía para conducir la puerta de Q1.
  • El circuito de control de puerta para Q1 está dentro del IC. Este circuito de accionamiento de puerta especial no está conectado a Vcc. Es alimentado exclusivamente por C boot . Además, el valor de C boot se elige de modo que sea mayor que la capacidad de la compuerta de Q1 (C boot > > C compuerta ) . Ahora, el Q1 se enciende al conectar su compuerta al C boot cargado. La capacitancia de la compuerta se carga desde C boot , y el voltaje de la compuerta aumenta.
  • Finalmente, Q1 se desactiva al conectar su puerta a su fuente. Q2 se enciende conduciendo su puerta a V cc . Este ciclo se puede repetir de nuevo.

    • A continuación se muestra una captura de pantalla de osciloscopio de una forma de onda de unidad de compuerta. Fue tomada con uno de mis circuitos, no con el circuito FAN7842 de arriba. Sin embargo, los principios son los mismos.

    Las señales del controlador de la puerta van por encima de la tensión de alimentación del puente H. V cc = 12V en este circuito. En la forma de onda, es la diferencia entre el estado alto de la señal de la puerta y la tensión de alimentación del puente H (menos la caída en el diodo D boot ).

    Una cosa importante acerca de los circuitos de la unidad de compuerta bootstrap es que el ciclo de trabajo debe ser D < 100%. No funciona al 100%.

    En caso de que ya sepa cómo funcionan los dobladores de voltaje de la bomba de carga, reconocería que el circuito de control de la compuerta de arranque es algo similar.

        
    respondido por el Nick Alexeev
    4

    Su preocupación está bien justificada: ¿Cómo activar el lado alto del N-MOS si necesitamos un voltaje muy alto en la puerta?

    En algún momento alguien tuvo la brillante idea de cargar primero un condensador en un circuito separado (con suficientes Vgs para encender el transistor, en este caso alrededor de 15 V), luego desconectarlo del circuito de "carga" (tenga en cuenta que el condensador retiene su carga aunque se haya desconectado), y luego lo coloca entre la Puerta y la Fuente del transistor que se va a encender. Cuando llega el momento de apagar el transistor, se retira el condensador de la puerta (dejando tal vez una resistencia que descarga la capacitancia de la puerta) y el proceso puede repetirse cuando sea el momento de volver a encenderlo.

    Esto es, en esencia, lo que hace el circuito del controlador, y para los detalles específicos sobre cómo hacer exactamente la carga / desconexión / conexión de este capacitor de arranque, puede consultar la respuesta de Nick.

    La razón por la que la capacitancia de arranque debe ser mayor que la capacitancia de la compuerta del transistor es que C BOOT está cargando la capacitancia de la compuerta, por lo que debe tener suficiente carga para que no caiga demasiado voltaje al hacerlo, de lo contrario el transistor no se enciende.

    La razón por la que esto no funciona con un ciclo de trabajo del 100% es que Cboot finalmente se descargará debido a la R 2 y cualquier otra fuga involucrada.

        
    respondido por el apalopohapa
    1

    este controlador mosfet es mucho mejor ya que tiene un tiempo de subida mucho menor en comparación con el ventilador enlace

    el voltaje de alimentación a este ic es el voltaje máximo de la puerta mosfet (permanezca 2 voltios menos que eso)

    y esto también tiene diodo interno

    solo usa un capacitor de arranque

    al elegir un mosfet, cosas que deben tenerse en cuenta 1) canal n o p canal mosfet (canal n para el lado inferior de la fuente de alimentación canal p para el lado positivo)

    2) vgs (el voltaje requerido para activar la puerta para n canal es positivo para p canal es negativo)

    3) resistencia de salida (esto es necesario porque la resistencia interna de mosfet debe ser 10 veces menor que la resistencia de salida, de lo contrario, mosfet consumirá mucha energía)

    4) la frecuencia de conmutación depende del tiempo de subida del conductor y la capacidad de la compuerta de mosfet. por lo general, todos los controladores mosfet proporcionan algunos datos sobre el tiempo de aumento frente a la capacitancia de la puerta

    5) para voltajes más altos se utiliza el canal bootstrap n (más de 25v generalmente) causa para el canal p podemos explotar la puerta al cambiar todo lo que se necesita está incluido en la hoja de datos, hágalo funcionar para que funcione

        
    respondido por el raja

    Lea otras preguntas en las etiquetas

    ¿Qué impide un cambio abrupto de voltaje en un circuito con un capacitor? Retraso de software frente a temporizadores de hardware