Interruptor de lado alto Vs Completa la configuración push-pull de mosfet para conducir una carga inductiva

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En mi aplicación, un microcontrolador con lógica de 5 V necesita manejar dos ventiladores de 12 VCC en voltaje. El microcontrolador utilizará una señal de unidad PWM con una frecuencia portadora de 32 kHz. Por varias razones, quiero conducir los ventiladores con fuentes de voltaje constante, es decir, ningún PWM sin filtro debe alcanzar los ventiladores. Los ventiladores consumen un máximo de 0,3 A por ventilador, lo que da 3,6 W a la máxima potencia. Necesito evaluar dos tipos de diseños: El primero, que es una configuración completa push-pull basada en mosfet con un filtro LC para linealizar el PWM. El segundo, que es un interruptor lateral alto más simple, accionado directamente desde el microcontrolador, con un filtro LC en la salida. Soy consciente de que la primera opción es más eficiente, pero debido a su costo / complejidad, preferiría la segunda opción si fuera viable. ¿Cuáles son los beneficios / inconvenientes de una configuración sobre la otra?

La primera opción utiliza un controlador LM27222 y un IC mosfet doble:

LasegundaopciónusaunISP452(deberíairparaunICderespuestamásrápida):

    
pregunta Francesco

2 respuestas

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Necesito evaluar dos tipos de diseños: el primero, que es una configuración push-pull completa basada en mosfet con un filtro LC para linealizar el PWM.

Esto no es realmente un diseño push-pull. El FET inferior nunca tira. La corriente siempre fluye a través de ella desde la fuente hasta el drenaje, no el drenaje hacia la fuente.

Esta configuración generalmente se denomina configuración de "conmutador activo". Porque el FET inferior está reemplazando el diodo de su segundo diseño.

  

¿Cuáles son los beneficios / inconvenientes de una configuración sobre la otra?

El diseño del interruptor activo puede ser más eficiente. El diseño basado en diodo es probable que sea menos costoso. Exactamente como usted ya determinó.

Decidir qué es lo mejor para usted dependerá del equilibrio exacto de la importancia del costo y la eficiencia en su aplicación. Y qué tan bien puede optimizarlo dependerá de todas las elecciones detalladas que realice al diseñar cualquiera de las dos opciones y su capacidad (o la capacidad de su organización) para encontrar buenos precios para los diferentes tipos de componentes.

Desafortunadamente (o afortunadamente) hay miles de chips de controladores, MOSFET y diodos diferentes para elegir, y los precios cambian dinámicamente, por lo que es poco probable que alguna vez encuentre la mejor opción.

Editar: Como señala otra respuesta, es probable que cualquiera de estas sea una exageración (y un costo excesivo) para resolver su problema real. El ventilador en sí puede usarse como un elemento inductivo para suavizar una señal PWM. O, si la razón por la que quiere "no PWM sin filtro" es reducir los artefactos audibles, encontrar un controlador que pueda proporcionar una mayor frecuencia de PWM puede ser la solución más rentable.

    
respondido por el The Photon
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Si desea un bajo costo / complejidad, puede usar un controlador de motor integrado.

Por ejemplo, éste debería ser capaz de conducir ambos ventiladores ...

El que tiene el diodo también se simplifica mucho más si se puede colocar el interruptor en el lado bajo (con el ventilador entre +12 V y el interruptor). 300 mA puede manejarse con un pequeño FET con una carga de compuerta muy baja, por lo que también puede quitar el controlador y simplemente usar uno de los pines de salida PWM del micro.

    
respondido por el peufeu

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