High Side P Mosfet Circuit

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Estoy diseñando un circuito para usar un Mosfet P como un interruptor lateral alto. El suministro será de 12v o 24v. El circuito está siendo diseñado para un consumo de corriente máximo de 8 amperios. ¿Este circuito parece excepcional?

EDITAR: He revisado el circuito. El PWM no será más de 1khz. D29 ahora se ha cambiado a 12v para proteger al feto. D30 es simplemente un diodo de rueda libre. El R120 está ahí para tirar a tierra cuando el controlador se está iniciando. Bajé R121 a 4.7K desde 10K para aumentar la velocidad PWM permitida. ¿Todo bien ahora?

EDITAR: la señal PWM será 5v

    
pregunta jonfarrugia

3 respuestas

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Rgs es probablemente demasiado alto a 10k a menos que PWM sea MUY lento.
El tiempo de apagado del FET se ve afectado por esta resistencia y la capacitancia de la compuerta. Rgs = 1K es un mejor punto de partida, vea más abajo.

Vgsmax es -16V - más bajo que la mayoría debido a un bajo VGSth.
Dgs debe ser un Zener. No más de 12V es sabio y más bajo, probablemente una buena idea.

El FET tiene un Cin muy alto, aproximadamente 12 nF en el peor de los casos.
Con Rgs = 10 la constante de tiempo en la puerta =
t = RC = 10k x 12 nF = 120 us.
Con un Vgsth bajo, alrededor de 2 V y 12 V, el tiempo de apagado será de varios tcs o, quizás, 0,5 ms. Esto causaría estragos con PWM rápido.

Es fácil mejorar la desactivación de la unidad haciendo, por ejemplo, Rgs = 1k, así que t = 12 uS.
Puede obtenerse de manera más rápida utilizando un seguidor de emisor NPN para activar la compuerta FET (y un diodo de la compuerta a Q1c para omitir al seguidor de emisor en el encendido del FET. Esto se convierte en "lo suficientemente rápido" para PWM a 10's de kHz.

NO quite Rbe (10k está bien). Como señalan otros, te salva la vida cuando el procesador se está inicializando y Vdrive está flotando.

Un pequeño capacitor "acelerador" en paralelo con Rin puede ayudar. (Diga 1 nF para comenzar).

    
respondido por el Russell McMahon
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Aquí está tu circuito:

¿Todobienahora?

No.Pienseenloquesucedeconelsuministrode24V.Q2seenciende,ylaúnicacargaenloscasi24VrestantesesunZenerde12V.Esonovaaterminarbien.NohaynadaquelimitelacorrienteatravésdeD29yQ2.

UnaformasencilladesolucionaresteproblemaconuncambiomínimoensutopologíaesdeshacersedeR119yR120,luegoagregueunaresistenciaenserieconelemisordeQ2.Q2seconvierteenunsumiderodecorrienteconmutable.

LacorrientedebesersuficienteparacausarlacaídadevoltajerequeridaenR121,másunpocomásparareducireltiempodeconmutaciónyasegurarsedequehayasuficientecorrienteatravésdelZenerparaquepuedaregularsuvoltaje.Con12VatravésdeR121,dibujará2.6mA.Apuntemosaunos5mAdecorrientedesumidero.Con3.3VenlabasedeQ2,calculequeelemisorestáa2.6V,porloqueestoindicaunaresistenciadeemisiónde(2.6V)/(5mA)=520Ω.Losvalorescomunesde510oincluso560Ωfuncionaránbien.

Uninconvenienteesquecuandoelsuministroessolode12V,laresistenciaemisoraconsumiráunavewvoltiosylacompuertasoloseconduciráaaproximadamente9V.LamayoríadelosFETsiguenfuncionandodemanerabastantesólidacon9Venlacompuerta.perorevisalahojadedatos.

Sinembargo,engeneral,nomegustaestecircuitopara"PWM" porque la compuerta se acciona con relativamente poca corriente y los tiempos de transición de conmutación serán largos. Un segundo BJT que sujeta el voltaje de la compuerta al suministro, pero que se activa solo durante un breve período de tiempo en la transición de encendido a apagado ayudaría. Con un poco de inteligencia, puede acoplar capacitivamente eso de la transición alta a baja de la señal digital. Pero, los detalles de esto van más allá del alcance de esta pregunta.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Parece que funcionará y la disipación de energía que el mosfet necesita para manejar es de alrededor de un cuarto de vatio (un pequeño disipador de calor debería hacerlo).

La resistencia de 200 ohmios puede ser más alta (~ 1k) y, dime si estoy equivocado, pero la resistencia de 10 k se puede eliminar. Además no creo que D? es obligatorio A MENOS QUE esté conduciendo una carga inductiva.

Por encima de todo, ¡se ve bien!

    
respondido por el Jack Wilson

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