Consumo de corriente de MOSFET controlado por PWM [cerrado]

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Estoy intentando diseñar una aplicación en la que un convertidor de CC / CC con capacidades de corriente de salida limitadas conduzca la puerta de uno o más transistores en el modo PWM. Mi pregunta es, ¿cómo puedo estimar el consumo de corriente promedio del proceso de conmutación en sí (no el de la corriente controlada) si conozco la frecuencia de conmutación, la compuerta de voltaje, así como todos los parámetros comunes dados en una hoja de datos de transistores? / p>

¿Puedo calcular esta corriente a través de Switching Energy * frequency / Von?

Y puedo diseñar el convertidor de CC / CC con esta corriente en mente o también tengo que considerar otros factores, por ejemplo. ¿Que la corriente de conmutación no es constante sino que consiste en muchos picos que tienen amplitudes más altas que el valor de corriente promedio? ¿Los convertidores de CC / CC típicos como buck / boost proporcionan esas corrientes de pico incluso si superan sus corrientes máximas siempre que sean lo suficientemente cortas?

El caso concreto que inspiró mi pregunta fue el control de un motor BLDC con 3 medios puentes. Allí necesitaba un DC / DC para el voltaje de la compuerta y mi pregunta era ¿qué corriente máxima debería elegir para ese DC / DC? ¿Cambiar el evento actual importa en absoluto? ¿Los picos de alta potencia de la conmutación MOSFET son importantes o solo su promedio debido a los enormes condensadores de salida en los convertidores de CC / CC?

Tenga en cuenta que hay muchas preguntas, no le importa buscar de forma intensiva / abrir otra pregunta acerca de la parte del comportamiento actual del pico del convertidor DC / DC si cree que es más inteligente. Sin embargo, no se pudo encontrar una pregunta sobre cómo cambiar el consumo de corriente.

Espero obtener ayuda!

    
pregunta Seradir

1 respuesta

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Estoy tratando de diseñar una aplicación en la que un convertidor de CC / CC con   capacidades de corriente de salida limitadas impulsan la puerta de una o más   transistores en modo PWM

Puede haber alguna confusión aquí. Usted maneja la puerta de un MOSFET típicamente con pulsos de relación variable de espacio de marca. Esa es una forma estándar de lograr el control de PWM. Si, en última instancia, los impulsos se derivan de un convertidor de CC a CC, es un detalle que es en gran medida irrelevante para determinar cuánta energía se desperdicia al conducir la puerta MOSFET.

La pérdida de la fuente de la compuerta ocurre porque usted carga un capacitor a un poco de voltaje y luego lo descarga.

Para calcular esa pérdida, use la ecuación de energía para un condensador, trabajo = \ $ CV ^ 2/2 \ $. Entonces, si la capacitancia es (digamos) 5 nF y la carga a 10 voltios, entonces está poniendo una energía de 250 nJ. Cuando se descarga, la energía se pierde para siempre, de modo que, si eso sucede a una frecuencia de conmutación (PWM) de 100 kHz, la potencia perdida al conducir la puerta es de 25 mW.

Si tiene 6 MOSFET similares en su controlador de motor, la potencia total desperdiciada al conducirlos a 100 kHz es de 150 mW.

Considera la corriente máxima inyectada en la puerta para elevarla a 10 voltios, usa la fórmula I = C dv / dt donde dv / dt es de 10 voltios dividido por el tiempo de subida de la unidad de la puerta. Si desea un cambio muy rápido (no siempre deseable) de lo que necesita más corriente.

Para el ejemplo de PWM de 100 kHz, el período de conmutación es 10 y si dijiste que no pasamos más del 5% del tiempo cargando la puerta, entonces dt = 500 ns.

I = 5 nF * 10V / 500 ns = 100 mA.

Si quisiera un cambio 5 veces más rápido, entonces la corriente debería ser de 500 mA.

    
respondido por el Andy aka

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