Mejor manera de conducir voltajes más altos

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Para controlar los transistores de paso (MOSFET) ubicados entre dos puntos de voltaje distintos de cero, se puede usar un divisor de resistencia seguido de un MOSFET como se ve aquí, donde V2 es lo suficientemente alto como para impulsar el MOSFET superior:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Esto funciona, pero casi no creo que sea ideal. Esto tiene el inconveniente de tomar tiempo para encender y apagar, ya que ahora tiene una constante de tiempo RC potencialmente alta entre las R y la capacidad del NMOS superior. Para contrarrestar esa lentitud, podría quemar más corriente durante el tiempo de apagado al reducir las resistencias. De cualquier manera, hay un equilibrio que se puede tener que puede no estar cerca del ideal.

¿Hay una mejor manera de conducir un transistor de paso a un voltaje muy diferente al de la señal de activación (0-5V)? Puedo ver opto-aisladores trabajando para esto. Obviamente, habrían ventajas y desventajas en cada una de estas opciones. ¿Algo mejor?

También, suponga que los mosfets tienen entre 10-20 V máx. \ $ V_ {GS} \ $ y pueden tener un valor muy alto (200-400 V) máx. \ V V {{DS} \ $. Los dispositivos PMOS equivalentes también podrían usarse si se usa algún tipo de lógica complementaria.

EDIT: Se modificó V2 a V1 + Vt y se agregó la notación para que el esquema tenga Q1 y Q2.

Andy ha señalado algunos chips con capacidades internas para hacer lo que busco. Mi pregunta es, ¿qué hay en los desplazadores de nivel o elementos de búfer de la hoja de datos que dio? Aquí está el diagrama de bloques del LTC4444:

    
pregunta horta

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Con el circuito que has mostrado y si se usa como un interruptor lento, como encender o apagar la alimentación de una batería o carga, puedes fabricar un riel de mayor voltaje por encima del riel de alimentación y usar un controlador simple: energía desaprovechada con lentitud de encendido y apagado el tiempo es importante pero no tan importante como cuando se maneja una señal PWM a través de un puente H.

Para esto hay una gran cantidad de dispositivos que pueden usarse para robar un poco de energía de la salida para fabricar un riel de mayor voltaje y esto puede proporcionar suficiente energía de repuesto para tener un controlador push-pull realmente eficiente que enciende la energía Mosfet encendido y apagado de manera muy efectiva y a alta velocidad.

Hay varios dispositivos que funcionan con una lógica de entrada referenciada a 0V, mientras que el controlador push-pull de salida es más de 100 voltios más alto. Desde lo alto de mi cabeza, la tecnología Linear LTC4444 cae en esta categoría, pero si tengo el número equivocado, lo corregiré en breve. No, está bien: -

Enmiopinión,esaúnmáseficienteusarunFETdecanalNconducidodeestamaneracomoeltransistor"superior" en comparación con la relativa simplicidad de usar un FET de canal P ligeramente menos eficiente de energía.

EDITAR: en cuanto al controlador de lado alto, considere este circuito desde aquí : -

    
respondido por el Andy aka
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Esto realmente no es un circuito de conmutación. ¿Qué pasa si hay voltaje en V1 y V2? Q1 llevará a cabo, ya que esto es sólo un seguidor de origen. El voltaje en V2 pondrá el voltaje en la compuerta de Q1 (Vg), y la fuente será Vg-Vt. Si está intentando apagar Q1, este circuito no funcionará ya que el voltaje de la fuente (Vs) simplemente sigue a Vg-Vt y no se apagará hasta que Vs esté restringido por un poco de voltaje de la carga o tierra. Si está intentando obtener un Q1 Vs de V2-Vt o cualquier Q1 Vg-Vt con Q2 activado, el rendimiento será deficiente ya que Vt varía con la temperatura y de una unidad a otra, y Q1 puede tener grandes Vds cuando Q2 está encendido.

El problema es que Q1 Vg no hace referencia a Q1 Vs, por lo que Q1 no se puede encender completamente hasta que Vs esté restringido por conducción a través de su canal y no se pueda apagar completamente hasta que Vs esté restringido por tierra.

Se necesitará una unidad que use una bomba de carga (o algo así) y se haga referencia a la fuente de Q1 para un control de compuerta adecuado.

    
respondido por el gsills

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