Elección de un controlador MOSFET: cálculo del requisito actual de la unidad de compuerta

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Estoy tratando de entender cómo seleccionar un controlador MOSFET apropiado para controlar un motor de CC. Pasé por bastante literatura de Texas Instruments y Microchip, pero todavía no puedo entender completamente cómo calcular exactamente la corriente del controlador de puerta. Microchip tiene una nota de aplicación sobre cómo calcular la corriente de la unidad de compuerta que señala que la corriente de la unidad de la puerta (I_G) = Q_G / t, donde Q_G es la carga total de la puerta y t es el tiempo de subida.

Mientras observaba algunos controladores en el sitio web de TI, encontré el DRV8701 y el módulo EVM correspondiente . Al pasar por el esquema, los pines GH y GL están conectados a través de una resistencia de 0 Ohm a la puerta de los transistores CSD18532Q5B. La resistencia máxima de la puerta de la serie del MOSFET es de 2,4 ohmios. De acuerdo con la hoja de datos del DRV8701, I_DRIVE es de 6 mA cuando el R_IDRIVE es < 1KOhm al suelo (supongo que este debería ser el R_IDRIVE que debería estar viendo). Cuando hago los cálculos para la corriente de compuerta requerida según la nota de la aplicación de Microchip, resulta ser 8.05 A (= 58 nC / 7.2 ns). Incluso si observo la corriente máxima de I_DRIVE del DRV8701 (150 mA), este requisito no se cumplirá.

No estoy seguro de lo que estoy haciendo mal. ¿Cuando uso una señal PWM, el valor de I_G se reduce dependiendo del ciclo de trabajo? Es por esto que el 8701EVM es capaz de conducir dicho FET

    
pregunta acexa616

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Dado que habrá inductancia y capacidad de sustrato de un chip que resonará en la región de 20MHz a 10MHz, intentar un evento de 7 nanosegundos de unidad de compuerta no le ofrece ningún rendimiento mejorado ni ninguna confiabilidad mejorada.

Los diversos circuitos integrados del controlador de puerta tendrán resistencias en las capacidades del sustrato y, por lo tanto, se auto humedecerán ... tal vez.

El Rdampen apropiado es sqrt (L / C) = sqrt (10nH / 10nF) = sqrt (1) = 1 ohm.

Dado que el silicio a granel tiene resistencia, las pérdidas en el chip probablemente sean de 1 ohm.

Solo necesita tener el Cbypass externo (0.1uF?) dentro de 1 cm del Gate Driver IC y Use un plano GND debajo de las conexiones IC, Vin, Vout, VDD.

A medida que su IC elegido intente proporcionar esos 8 amperios, el aumento en la corriente ----- 8 amperios en 8 nanosegundos, hasta 10nH, causará este voltaje a través del 10nH

V = L * dI / dT

V = 10nH * 8 / 8nS = 10 * 8/8 * NH / nS = 10 voltios.

Por lo tanto, su suministro de 15 voltios se hundirá abruptamente (dentro del IC por al menos 10 voltios, y quizás más, porque el cable Vout también será de 10nH y se producirá un trastorno similar de voltaje allí.

Por lo tanto, a menos que obtenga las inductancias DOWN a 1 o 2 nanoHenry (incluidas las inductancias internas del cable con enlace de oro) en VDD y RTN y Vout en el paquete, su tasa de borde será de 20 nanosegundos o menos. En parte porque las inductancias evitan bordes de salida más rápidos.

Es probable que los procesos de silicio utilizados sean procesos lógicos CMOS de 15 voltios antiguos, es decir, dispositivos FlipFlip de 15 voltios NAND y 15 voltios, con un retardo de 2/3/4 nanosegundos por inversor interno en bruto. La demanda de corrientes de salida GRANDES es lo que altera el VDD y el GND (lo que posiblemente cause oscilación) y causa grandes caídas de voltaje en los pines del paquete VDD / GND / Vout.

El pin Vin, con 10 o 20 pF, dibuja solo pequeñas corrientes de carga ---- 10pF cargando 10 voltios en 10 nanosegundos, utilizando I = C * dV / dT, ---- como 10milliAmps.

    
respondido por el analogsystemsrf

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