Conversor de impulso para Mosfet de lado alto

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Hace poco me encontré con un artículo explicando cómo manejar un MOSFET de lado alto usando una "fuente de alimentación aislada separada cuya tierra y la tierra del circuito basado en MOSFET están aisladas". Sin embargo, después de leer este artículo, todavía no entiendo completamente el circuito del controlador y tuve varias preguntas:

  1. ¿Por qué es necesario usar una fuente de alimentación aislada en lugar de una fuente de alimentación no aislada que simplemente aumentará la tensión de la compuerta hasta 12V capaz más que la tensión de la "fuente principal" en este caso 12V más alta que + 24V con referencia? a tierra?
  2. la fuente de alimentación aislada que se muestra en la figura está representada por una batería, ¿cómo puedo reemplazar esto con un convertidor elevador? (en caso de que la entrada al convertidor de refuerzo sea +24 V y tierra, con la salida negativa conectada a la fuente de Q1 y al terminal positivo donde se encontraba el terminal positivo de la batería)
  3. ¿Qué efecto tiene tener el terminal negativo de la fuente de alimentación aislada conectada a la fuente de Q1?
  4. hay un convertidor de refuerzo aislado que puede recomendar dada la pequeña corriente requerida para conducir la puerta.
  5. si se aplica a un puente en H, ¿necesitaré 2 convertidores de refuerzo aislados (uno para el lado izquierdo superior y otro para el lado derecho?)

El circuito sugerido por este artículo es el siguiente:

    
pregunta user3095420

3 respuestas

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  1. Un suministro aislado hace las cosas realmente fáciles. Puede obtener fácilmente convertidores DC-DC aislados que generarán 12V. Al utilizar un convertidor CC / CC aislado , puede tratar la salida como la batería de su circuito. Hay menos posibilidades de interacción entre su unidad aislada y el resto de su circuito. A partir de $ 3-4, probablemente valga la pena su tiempo para una solución de volumen único o de una sola vez.
  2. Esta es la razón por la que no " simplemente " conecta un convertidor boost para hacer el trabajo. Probablemente podría tener la fuente de alimentación de 12 V de entrada como su fuente y luego ejecutarla en modo discontinuo. La regulación de voltaje de la fuente de alimentación de su compuerta es una preocupación importante, ya que probablemente necesite algo como un diodo Zener para limitar el voltaje máximo. Más allá de eso, también necesitaría una ruta de retorno actual para el ciclo de carga de impulso, que puede ser un problema si su carga disminuye significativamente o se desconecta. Incluso entonces, probablemente comenzaría desde una topología de arranque y piratearía el convertidor boost.
  3. Su controlador de puerta, cuando está conectado a la fuente de Q1 con una fuente aislada, está configurando la puerta a la fuente de voltaje directamente. Establece el voltaje de la fuente de la puerta a (Vsource + 12V) o (Vsource). De lo contrario, necesita saber cuál es el voltaje de la fuente para conducir la puerta de manera segura. Si se aplican 36V a través de sus terminales de puerta de entrada, su MOSFET probablemente será destruido.
  4. Digikey / Mouser / etc ... tiene una gran variedad de convertidores DC-DC aislados que generan un voltaje de salida fijo. No existe un convertidor de impulso "aislado" (porque se llamaría otra cosa). Probablemente estés solo si quieres que tu idea de convertidor de impulso funcione.
  5. Sí.
respondido por el W5VO
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Si usa un convertidor boost para aumentar el suministro de + 24v hasta + 36v, entonces no necesariamente necesita el gnd aislado. El circuito que dibujó usa un gnd aislado para permitir que la batería de 12v vea gnd cerca del riel de suministro de + 24v, dejando la pos. terminal de la batería a ~ + 36v en relación con su tierra "principal" (24v). El uso de un convertidor elevador puede proporcionarle el mismo + 36v sin necesidad de "engañar" a la fuente para que ofrezca un mayor potencial.

EDITAR: Aquí hay un diagrama (simplificado) de lo que quiero decir:

    
respondido por el Robherc KV5ROB
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  1. ¿Por qué no tener un circuito de refuerzo que proporcione 30-algo-V y usar eso? Una razón es que el 30V + no se puede usar para conducir la puerta del MOSFET directamente a través de un interruptor (un transistor), porque el Vgs podría estar cerca de 30V +, lo que supera las clasificaciones de la mayoría de los MOSFET. Pero eso se puede superar con una simple regulación de voltaje.

  2. Con la configuración en el esquema, necesita un suministro aislado. Los dos mejores candidatos son probablemente flyback y push-pull. El devanado secundario del transformador proporcionaría el suministro aislado y la base de eso iría a la fuente del MOSFET.

  3. No sé cómo responder a esta pregunta. Es parte del esquema.

  4. Casi cualquier circuito de refuerzo se puede usar fácilmente como retorno con la regulación del lado primario simplemente reemplazando el inductor con un transformador. No es difícil obtener inductores de potencia estándar con dos devanados aislados iguales que se pueden usar como transformador de retorno. Este método es más flexible con los niveles de voltaje en comparación con el siguiente.

Otro método sería push-pull si el sistema tiene una fuente de voltaje conveniente que se puede adaptar a un conveniente transformador push-pull de cierta relación de bobinado para obtener lo que se necesita. (Echa un vistazo a TI SN6501 por ejemplo).

  1. Para 2 convertidores aislados separados, simplemente conecte las primarias de dos transformadores al mismo circuito del convertidor (con los valores de los componentes adecuados). La regulación no es crítica y las sugerencias anteriores están utilizando la regulación del lado primario de todos modos. Y si su aplicación ya tiene un regulador de conmutación, puede ser fácil retirarse de eso.

Por cierto, lo que se proporciona en el esquema puede no ser (o puede ser) la forma óptima para su aplicación (lo cual no sé). Por ejemplo, mencionó H-bridge, lo que significa que desea controlar el retardo de conmutación de los conmutadores laterales alto y bajo.

    
respondido por el rioraxe

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