¿Por qué recibo voltaje negativo en la puerta MOSFET?

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Circuito MOSFET:

Tengo el siguiente circuito MOSFET para limitar la corriente de carga de la batería desde un alternador. El alternador no está conectado actualmente. Estoy usando un convertidor de refuerzo de CC a CC para proporcionar 25 V de la batería.

El voltaje de la puerta está entre 0-25V.

El voltaje de la batería es 12.6V.

Vgs es por lo tanto ~ -13 a 13V.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Circuito del controlador:

Explicación:

  • Q23 con pull-up proporciona una señal de 0-25V
  • Q26 / Q25 proporciona un seguidor de voltaje (fuente de corriente, 0-25V)
  • Q24 proporciona un tiempo de subida más rápido

Osciloscopio:

Cuandoelcircuitodelcontroladordrenalacompuerta(conectalacompuertaatierra),elvoltajedelabateríaaumentaconsiderablemente(~25V),yelvoltajedelacompuertaaumentademaneranegativa(~12V).

  • CH1:señalde5VMCU
  • CH2:SIGALT
  • CH3:voltajedecompuertareal
  • CH4:BAT

Acontinuación,agregué5ohmiosentrelamasadelcircuitoylatierrareal,asícomo10ohmiosentre25VyQ24(Q24fallódespuésde10minutosdeoperación,probablementedebidoasobrecorriente).Estohaeliminadovirtualmenteelvoltajedecompuertanegativo,peronocorrigiólospicosdevoltajepositivoenBAT.

CH3:Vs

Matemáticas(púrpura):Vg-Vs

Vgs varía entre -4V y 13.6V, lo que está dentro de los márgenes operativos de max +/- 20V.

Nota: la medición de frecuencia se muestra incorrectamente como 930kHz. Al reducir la escala horizontalmente, muestra correctamente ~ 19.2kHz.

Pregunta :

  • ¿Por qué obtengo el pico negativo en SIGALT y el pico positivo en BAT? La introducción de D21 parece haber reducido el problema, pero no lo ha eliminado. ¿Hay algún problema con mi circuito de conducción?

  • ¿Es un problema tener un pico de 25 V para ~ 1us? Si la frecuencia es de 20 kHz, ¿esto significaría que el voltaje es de 25 V durante 20 ms por 1 segundo? Eso suena bastante indeseable.

  • ¿Puedo simular el problema en LTspice? No aparece en mi simulación. Me gustaría experimentar con varias soluciones para reducir el problema.

pregunta user95482301

2 respuestas

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Cada vez que corte (o encienda) una corriente rápidamente, obtendrá picos de voltaje debido a la inductancia de los cables que conectan todo. La cantidad de un pico depende de la cantidad de inductancia que haya, la rapidez con que corte la corriente y la cantidad de corriente existente.

El cableado de alimentación típico tendrá varios microhenrios de inductancia.

    
respondido por el user4574
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El control de sus MOSFETs se basa en un voltaje de compuerta con respecto a la fuente. El diodo interno de M1 nunca será polarizado por BAT, pero el diodo interno de M2 puede desviarse fácilmente hacia adelante cuando la ALT se dispara. Supongo que es un alternador lo que significa ALT, por lo que puedes esperar muchas cosas espigadas en el futuro. Esta pregunta fue respondida antes de que el OP revelara que: -

  

El alternador no está conectado actualmente.

Si el ALT no está conectado, las fuentes flotarán y no se puede esperar que el circuito haga nada sensible. Para user95482301 , no siga editando la pregunta sin pensar en las respuestas que ya se dieron. Si tiene que editar información nueva, hágalo al final de la pregunta para que nadie piense que soy un imbécil por no leer la pregunta correctamente. ¡Deja en claro que la nueva información se ve como nueva información!

Vuelva a la respuesta original y sigue siendo válido si el OP decide conectar el alternador: -

Por lo tanto, ALT aumenta y la fuente de M1 lo sigue. Ahora, debido a la capacitancia entre la compuerta y la fuente (8 nF), ese pulso se transfiere a la compuerta y tal vez su conductor no pueda hacer nada al respecto de ese pico negativo, porque una vez que ocurre, existe la posibilidad de que Q24 esté muerto.

Por cierto, no usaría un MOSFET de 30 voltios en un circuito de alternador. Cuando llegue ese pico desde la red ALT, M1 verá +12 V en BAT y -25 V en su fuente y eso excede la calificación de DS en 7 voltios. Puede sobrevivir un tiempo pero no esperar que sobreviva a largo plazo.

    
respondido por el Andy aka

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