Cómo alimentar un circuito de tanques con Mosfet sin que el inductor active de forma no deseada el Mosfet

En base a lo que todos pusieron, me parece que realmente necesito cambiar a BJT. Mi propósito es maximizar el aumento de voltaje, y ahora comprendo que es extremadamente difícil hacer esto cuando se usan MOSFET, ya que cualquier voltaje excesivo impactará el campo de la puerta / fuente y lo destruirá al poner una diferencia de voltaje demasiado alta entre ellos. Los BJT serán mucho más resistentes y no tendrán el problema del estrés de campo.

Un problema con su circuito actual es que al colocar el MOSFET de canal N en el "lado alto" del circuito del tanque (entre la fuente de alimentación y el tanque), se está disipando mucha más energía de la necesaria. Básicamente, obliga a que la tensión de la fuente de drenaje sea igual a la tensión de umbral de la compuerta (aproximadamente 4 V, según sus formas de onda), en lugar de permitir que sea lo más baja posible.

Una solución obvia sería colocar el MOSFET en el lado inferior del circuito, entre el tanque y el suelo. O puede quedarse con un interruptor de lado alto, pero en su lugar, conviértalo en un MOSFET de canal P (que requerirá una señal de unidad invertida).

De cualquier manera, el MOSFET dejará de conducir tan pronto como finalice el pulso de la puerta. Sin embargo, esto significa que puede ver algunos muy altos (o bajos) voltajes en el drenaje del MOSFET debido a la patada inductiva de la bobina. Querrá agregar algo al circuito que limite el voltaje a lo que pueda tolerar el MOSFET, tal vez un diodo Zener de gran valor.

Solo para poner algunos números a esto, y suponiendo pérdidas cero, la corriente máxima en la bobina será

$$ I_ {peak} = \ frac {V} {L} \ cdot t_ {ON} $$

Y la tensión máxima después de que se apague el MOSFET será

$$ V_ {peak} = I_ {peak} \ sqrt {\ frac {L} {C}} $$

Lo que significa que puede controlar V _peak ya sea limitando el tiempo de activación de la señal del controlador de puerta, o controlando la relación de L a C, o una combinación de ambas.

Usando algunos números extraídos de las trazas de su alcance, parece que si su condensador tiene 5 µF, su bobina debe tener aproximadamente 2.5 mH. Además, su t _ON parece ser de aproximadamente 1,6 ms.

V _peak será de aproximadamente 172 V.

Hay que tener en cuenta algunas cosas con los circuitos resonantes LC:

• Los circuitos LC paralelos (como los que tiene aquí) se controlan mejor mediante fuentes de corriente.
• Las fuentes de voltaje (como parece que intentas hacer aquí) son buenas para conducir circuitos LC de serie.
• Cualquier timbre en el circuito decaerá debido a pérdidas resistivas (amortiguación) en el circuito.

La forma más fácil de obtener un timbre sostenido será usar una fuente de voltaje conmutada en una serie LC, y aplicar pulsos en un período de t = \ $ 2 \ pi \ sqrt {\ text {LC}} \ $. Podría usar un medio puente o una fuente conmutada síncrona como esta.

El ancho de pulso de los pulsos dependerá de la pérdida del circuito. Cuanto menor sea la pérdida, menor será el ancho del pulso. Para los valores de ejemplo de LC que se muestran, desearía aplicar un pulso cada 200uSec. Por ejemplo, un pulso de una vez de 50uSec (o 1/4 del período de resonancia LC) daría una amplitud máxima de \ $ 2 V _ {\ text {cc}} \ $. Después de eso, solo querría aplicar pulsos de mantenimiento de un ancho más estrecho para mantener el timbre.

Las señales HighDrive y LowDrive pueden ser proporcionadas por un IC de unidad de medio puente de su elección (como un IR2104 o LM5104 por ejemplo).