¿La corriente de compuerta grande al encender / apagar los mosfets de alimentación con controladores de compuerta causará problemas a la fuente de alimentación de corriente limitada?

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Tengo una idea usando Arduino para controlar mosfets de energía ( CSD18532 ). Después de considerar algunos problemas relacionados con el cableado de mosfets de alimentación directamente al pin Arduino, como un tiempo de conmutación lento considerable, recurrí al uso de un controlador de puerta IC ( LM5114 ) entre Arduino y el poder mosfet. Creo que podría usar la siguiente imagen tomando de la página 10 de la hoja de datos de LM5114 para usarla como mi esquema. El VDD en LM5114 se conectará directamente a la fuente de alimentación de +5 voltios de Arduino, mientras que el cableado PWM al pin de Arduino.

Aprendídeuna nota de TI que al encender / apagar Mosfet, la puerta la corriente es considerablemente grande (aproximadamente busqué en Internet y obtuve respuestas como 1 amperio o algo así ...). Entonces, mi pregunta básica es ¿estará bien que un dispositivo USB como Arduino alimente el VDD del IC del controlador de la puerta a través de su fuente de alimentación de +5 voltios directamente? Sé que el puerto USB solo puede generar 500 mA ...

Con esta pregunta, encontré el esquema de la Junta de Evaluación LM5114 de TI en la página 8. Aunque no conozco claramente el esquema, descubrí que el VDD de LM5114 proviene directamente de un LDO de 50 mA. Usé la ecuación de la nota de la aplicación anterior (página 9):

Entonces, el IG es aproximadamente: (5 - 1.4) / 2 + 1.5 + 1 = 800mA. ¿La corriente de compuerta relativamente grande causará daños en el LDO de 50 mA (LP2982)?

    
pregunta iouzzr

2 respuestas

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la corriente máxima de 800 mA durante un corto período de tiempo no dañará el LDO. El controlador de la puerta debe ir acompañado de un capacitor en el pin Vdd. El condensador suministrará la corriente pico y no el LDO. Un capacitor de 10uF es mucho más grande que la capacitancia de la compuerta.

El LDO debe proporcionar la corriente neta (promedio) para el controlador de la puerta.

    
respondido por el Nick Alexeev
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Si cambia el MOSFET lentamente y usa el pin MCU, la corriente que bombee hacia la compuerta se limitará a (digamos) 20 mA. Al utilizar Q = CV como punto de partida y diferenciación obtenemos: -

\ $ \ dfrac {dQ} {dt} = C \ dfrac {dv} {dt} \ $ = current = 20mA

Por lo tanto, la tasa de cambio de voltaje que puede obtener al conducir 20mA a una capacitancia de compuerta de 5nF es

\ $ \ dfrac {20mA} {5nF} \ $ = 4 millones de voltios por segundo o 4 voltios por micro segundo.

Parece que 4.5 voltios en la compuerta lo van a encender adecuadamente y si su MCU puede suministrarlo (es decir, se alimenta desde 5V), entonces el MOSFET se encenderá en aproximadamente 1 microsegundo. Si desea operar esto 500 veces por segundo (2 ms), entonces 1 us cada 2 ms es el 0.05% del tiempo que se enciende el dispositivo o el 0.1% del tiempo que se enciende O apaga.

Si su MCU puede suministrar 5V desde un pin GPIO, no me preocuparía por el chip del controlador.

    
respondido por el Andy aka

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