¿Cómo proteger un MOSFET de canal P cuando se conduce un motor?

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Quiero cambiar una bomba de combustible automotriz de 12 V CC en un banco de pruebas de banco utilizando un MOSFET de canal P, de la siguiente manera:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Este es un simple interruptor de encendido / apagado, no se usa PWM. La hoja de datos del FQPF47P06 da su máximo Id como 30 A continuo, 120 A pulsado. Vdss max es -60 V y Vgss es +/- 25 V. Los datos de la bomba muestran un consumo de corriente máximo de 20 A, pero lo máximo que observamos en el la aplicación es de aproximadamente 5 A.

En una versión anterior de este circuito no incluí D2 y no especifiqué la calificación del fusible; el fusible falló y el MOSFET se destruyó (se convirtió en una fuente de cortocircuito para drenar). Supuse que esto se debía a que la inductancia del motor creó un gran pico de voltaje negativo desde el drenaje al suelo al desconectarse, así que agregué D2 para manejar esta situación.

  • ¿Esto parece una configuración adecuada para cambiar esta carga de manera confiable, o me he olvidado de algo?
  • ¿Qué diodos son adecuados para D1 / 2? ¿Está bien un 1N4007 o debo buscar algo más rápido y / o con una clasificación de corriente más alta?
pregunta nekomatic

2 respuestas

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Su concepto básico tiene sentido, pero se perdió el hecho de que la línea "12 V" de un automóvil a veces tendrá picos de voltaje significativos. Cualquier circuito conectado directamente a esta potencia debe poder soportar 50 al menos por períodos cortos.

Cuando la bomba está encendida, incluso un pico corto aplicará alto voltaje a la compuerta FET, que expulsará el óxido instantáneamente. Sobrecargar el FET S-D tampoco es bueno.

Use un FET de 60 V y haga algo para sujetar el voltaje de la compuerta a un nivel seguro.

Añadido:

Olvidé mencionar esto antes, ya que el problema principal era sobre picos de voltaje desagradables en la línea de alimentación del vehículo. No, 1N4007 es una mala elección para los diodos. En este caso, usaría Schottkys clasificados para 20 o 30 V. Esos son baratos y están fácilmente disponibles. Dado que la corriente solo se ejecutará en ellos durante un corto tiempo a medida que se disipa la energía inductiva almacenada, puede utilizar la clasificación de corriente máxima en lugar de la clasificación de corriente continua de los diodos. Los diodos deben ser capaces de manejar la corriente máxima de cualquiera que sea la corriente del motor.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Un volcado de carga de tamaño decente puede producir picos rápidos de ± 200 V o más en un bus de alimentación del vehículo. Debe proteger su MOSFET contra tales eventos.

Comenzaría colocando un diodo Zener de 15 V en R1 y agregando unos cientos de ohmios de resistencia entre Q1 y M1 para limitar la corriente cuando conduce.

También consideraría un poco de filtrado para tales pulsos conectando alguna inductancia en serie con F1 y un condensador cerámico de la fuente MOSFET a tierra. Esto bloqueará la mayor parte de la energía de alta frecuencia y "dispersará" lo que sea que pase.

Un condensador a través del motor (es decir, en paralelo con D2) tampoco se dañaría.

    
respondido por el Dave Tweed

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