Будет ли большой ток затвора при включении/выключении силовых МОП-транзисторов с драйверами затвора вызывать проблемы с источником питания с ограниченным током?

У меня есть идея использовать Arduino для управления мощными MOSFET ( CSD18532 ). После рассмотрения некоторых проблем, связанных с подключением силовых МОП-транзисторов непосредственно к контакту Arduino, таких как значительное медленное время переключения, я обратился к использованию микросхемы драйвера затвора ( LM5114 ) между Arduino и силовым МОП-транзистором. Я думаю, что я мог бы использовать изображение ниже, взятое из таблицы данных LM5114 на странице 10, для использования в качестве моей схемы. VDD на LM5114 будет подключаться к источнику питания +5 вольт Arduino напрямую, а проводка PWM к контакту Arduino.введите описание изображения здесь

Я узнал из приложения TI , что при включении / выключении силового MOSFET ток затвора значительно велик (я примерно искал в Интернете и получил ответы, например, 1 ампер или около того ...). Итак, мой основной вопрос заключается в том, будет ли нормально устройство с питанием от USB, такое как Arduino, напрямую питать VDD микросхемы драйвера затвора через источник питания +5 вольт? Я знаю, что USB-порт может подавать только 500 мА...

С этим вопросом я нашел схему оценочной платы TI LM5114 на странице 8. Хотя я не знаю четкой схемы, я обнаружил, что VDD LM5114 напрямую поступает от LDO 50 мА. Я использовал уравнение из предыдущей заметки (стр. 9):введите описание изображения здесь

Таким образом, IG примерно: (5 - 1,4)/2 + 1,5 + 1 = 800 мА. Не вызовет ли относительно большой ток затвора повреждение LDO 50 мА (LP2982)?

Как часто вы его включаете и выключаете?
@ Andyaka, может быть, частота ШИМ Arduino, 500 Гц ...
Какой МОП-транзистор вы используете?
@Andyaka Извините за непонятную для вас информацию... Это CSD18532 ti.com/lit/ds/symlink/csd18532q5b.pdf

Ответы (2)

Пиковый ток 800 мА в течение короткого промежутка времени не повредит LDO. Драйвер затвора должен сопровождаться конденсатором на выводе Vdd. Конденсатор будет обеспечивать пиковый ток, а не LDO. Конденсатор 10 мкФ намного больше емкости затвора.

LDO должен обеспечить чистый (средний) ток для драйвера затвора.

несколько связанный вопрос: electronics.stackexchange.com/q/218618

Если вы переключаете MOSFET медленно и используете вывод MCU, ток, который вы подаете в затвор, будет ограничен (скажем) 20 мА. Используя Q = CV в качестве отправной точки и дифференцируя, мы получаем: -

д Вопрос д т "=" С д в д т = ток = 20 мА

Следовательно, скорость изменения напряжения, которую вы можете получить при подаче 20 мА на емкость затвора 5 нФ, равна

20 м А 5 н Ф = 4 миллиона вольт в секунду или 4 вольта в микросекунду.

Похоже, что 4,5 вольта на затворе достаточно, чтобы включить его, и если ваш микроконтроллер может это обеспечить (т.е. он питается от 5 В), то MOSFET включится примерно через 1 микросекунду. Если вы хотите использовать это 500 раз в секунду (2 мс), то 1 мкс каждые 2 мс составляет 0,05% времени, когда устройство включено, или 0,1% времени, когда оно включено ИЛИ выключено.

Если ваш MCU может подавать 5 В с контакта GPIO, я бы не стал беспокоиться о микросхеме драйвера.

Спасибо, Энди ... На самом деле, мой босс беспокоится о том, чтобы MCU IO напрямую подключался к воротам MOSFET. Я немного поискал и получил поговорку, что последовательный резистор защитит вывод CMOS MCU от SCR или любых других ... Это надежно? Впрочем, это уже другой вопрос...
О, я забыл одну вещь. В некоторых ситуациях я буду управлять четырьмя силовыми МОП-транзисторами. Не станет ли источник тока 4 * 20 мА от выводов ввода-вывода слишком большим для MCU? Я помню, что atmega328 имеет ограничения MAX 200 мА. Или это просто пиковый ток, который длится короткое время, и все будет в порядке ...
@iouzzr это может стать проблемой, но, учитывая малое время, затрачиваемое на переключение (0,1%), вы обычно можете установить резисторы ограничения тока 470 Ом, чтобы предотвратить протекание не более ~ 10 мА - время включения / выключения, конечно, удвоится, но это большой иметь дело?
Будет ли большой ток затвора при включении/выключении силовых МОП-транзисторов с драйверами затвора вызывать проблемы с источником питания с ограниченным током?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v