Hice una simulación simple del siguiente circuito (en LTSpice):
ElmosfetIRFZ44N(10venvoltajedecompuerta)seactivaydesactivaconlaseñalPWMdeciclodetrabajode1kHZ12V50%.La"carga pesada" es solo una resistencia pasiva de 1 Ohm.
Obtuve el siguiente resultado de simulación:
¿Por qué el voltaje vout alcanza solo 7V (esperaba algo alrededor de 12V, ya que fet debería estar completamente activado)? ¿Por qué la corriente de carga (carga pesada) es tanto un ciclo curvo no lineal?
Has puesto la carga en la fuente; como el voltaje de la compuerta debe estar por encima de la fuente en unos pocos voltios para encender el dispositivo (modo de mejora de canal N MOSFET), la fuente no puede elevarse por encima de (en este caso) 7V. A medida que el voltaje de la fuente se acerca a \ $ V_ {gs} \ $ a un nivel para soportar 7A, simplemente no puede conducir más.
Si coloca la carga entre el drenaje y la alimentación de 12 V y conecta la fuente a tierra, debe obtener los resultados que espera.
Aquí hay un circuito que lo implementa, y simula como yo esperaría:
Latrama:
Elmodelodesimulacióndebeestarenelmismodirectorioqueelcircuitodesimulación;AsegúresedeconfigurarelFETcorrectamente:
DesplaceelcursorsobreFETyCTRL.Hagaclicconelbotónderechoparaobteneresto:
Es importante que el prefijo sea 'X', ya que esto indica a LTSpice que el modelo es un subckt.
Para encender completamente el FET, el voltaje de la puerta debe estar 10 V por encima del voltaje de la fuente. Pero en su circuito, la Fuente está conectada a la carga, por lo que para obtener 10V entre la Puerta y la Fuente y 12V en la carga, su PWM debe ser 10V + 12V = 22V . Con solo 12 V, el FET comenzará a apagarse a medida que la tensión de carga aumenta y se resta de la tensión de la Fuente-Fuente.
Aquí está su circuito reorganizado para tener voltajes más bajos hacia la parte inferior: -
Para mantener el FET encendido, debe aplicar 10V por encima de la tensión de alimentación . Este es un gran problema si solo tiene un suministro, ya que necesita un amplificador de voltaje para generar el voltaje adicional. Si siempre aplica PWM con menos del 100% del ciclo de trabajo, entonces la onda cuadrada en la carga se puede acoplar a través de un condensador para "arrancar" el voltaje de la Fuente de la Puerta. Muchos IC de controladores FET utilizan esta técnica (por ejemplo, IR2101 ). Si la carga puede encenderse permanentemente (100% PWM), entonces necesita un alto voltaje independiente. Algunos controladores tienen un circuito de aumento de voltaje incorporado (por ejemplo, LTC1255 ).
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