¿Cómo puedo diseñar este pull up sin perder la corriente / el rendimiento?

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Quiero mover el interruptor de activación del lado bajo de mi puente en H hacia el lado alto, porque por razones de seguridad es mejor cerrar el grifo que tapar el drenaje. Estoy alimentando un BLDC de 24V, 35W, así que no es nada demasiado serio. En lugar de agregar un suministro de 36 V a mi placa solo para manejar un NFET del lado alto, decidí usar un PFET, sin embargo, su lógica está invertida, y quiero que el puente H se apague en caso de que la línea de habilitación se desenergice. De esa manera, falla de forma segura.

Este es el diseño que se me ocurrió:

El transistor está desactivado por defecto a menos que se aplique una señal de habilitación a Q2. Si la opción Habilitar debe caerse o desconectarse, el puente H se desactivará.

El problema es que dado que el puente H estará en la mayor parte del tiempo, habrá una corriente a través de R1 a tierra. Ya que no quiero gastar mi batería, ¿hay alguna manera de poder elegir un R1 grande para minimizar esa corriente, sin destruir la unidad de compuerta del Q1?

    
pregunta BB ON

2 respuestas

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Una forma sería agregar una etapa de manejo de búfer CMOS. Si tiene transistores / mosfets pequeños pero de alto voltaje en una configuración de inversor que maneja el PMOS principal, virtualmente no habrá corriente de ENCENDIDO o APAGADO, solo corriente de transición. Los transistores cmos de búfer tendrán un área de compuerta mucho más pequeña que su PMOS principal y, por lo tanto, no necesitarán tanta corriente para encender y apagar. De esa manera, podrás usar una resistencia de conducción mucho más grande para la etapa de entrada y al mismo tiempo lograr el mismo rendimiento.

La configuración debería ser algo como esto:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

El motivo de dos inversores cmos es mantener el estado de entrada bajo = salida desactivada en lugar de entrada baja = salida alta.

Los Zener se agregan para evitar que los Vgs de los MOS se vuelvan demasiado altos.

Alternativamente, puedes agregar un Zener. Se eliminaría el alto voltaje en el voltaje de la fuente de la puerta de PMOS. Cuando la entrada es alta, obtendrá una reducción significativa en la corriente porque solo tendrá (Vdd-Vzener) / R en lugar de Vdd / R. Esto se equilibrará con la reducción de la variación de voltaje que necesita para activar / desactivar el PMOS.

simular este circuito

    
respondido por el horta
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Q1, en tu diagrama está en peligro de freír porque estarás aplicando los 24 V completos a la puerta y haciendo humo. Lo ideal sería tener una resistencia en el drenaje del MOSFET del canal N para que forme un divisor potencial con R1 y restrinja el voltaje de la fuente de la puerta a quizás -15 V, es decir, un valor que no dañará el P ch MOSFET.

¿Qué tan rápido se enciende y apaga con una resistencia de 10k para R1 y la R adicional que mencioné?

Si el P ch FET tiene una capacitancia de compuerta de 10 nF y la impedancia de conducción es de 10kohm, entonces el tiempo de CR será de 100 \ $ \ mu \ $ s y habrá aproximadamente 5 veces de CR para encender y apagar completamente el P ch FET. Por lo tanto, calcula en 0.5 ms.

¿Es 10k demasiado pequeño? Si es así, tal vez sea necesario un enfoque diferente, pero dado que los motores son de 35 vatios, tiendo a pensar que 10k estarán bien.

    
respondido por el Andy aka

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