Я оцениваю драйверы затвора IR2125 и IRS20752LPBF и IR2184 для управления полевым МОП-транзистором, который будет использоваться в качестве переключателя батареи для батареи 48 В, непрерывный ток от батареи составляет около 25 А. Я выбрал полевой МОП-транзистор IRF100B201 для того же. Если я подниму контакт IN до 3,3 В или 5 В, мой МОП-транзистор включится, и если я подам сигнал логического 0 на контакт IN, МОП-транзистор выключится. Я не говорю о ШИМ-сигнале, я говорю о фиксированном уровне постоянного напряжения. Может ли кто-нибудь помочь в прояснении моих сомнений относительно этих драйверов ворот?
Ссылки на таблицы данных-
IRS20752LPBF https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-IRS20752L-DS-v01_02-EN.pdf?fileId=5546d462533600a401535675e709278e
В моем приложении я хочу, чтобы переключатель всегда оставался во включенном состоянии, т. е. приводил в действие всю мою электронику во время нормальной работы, а при возникновении неисправности микроконтроллер должен ее выключать. Этот переключатель действует как вход для различных понижающих преобразователей и драйверов двигателей постоянного тока.
Как уже ответил другой, вам нужно напряжение затвора выше источника. В зависимости от типа MOSFET оно может быть от 5 до 15 В (обычно чем больше, тем лучше, если только вы не нарушаете максимум Vgs). Поскольку вы едете в непрерывном режиме, ваши потери будут почти только от Rds, поэтому поможет большой привод затвора (для этого есть кривые или спецификации в вашем техническом описании MOSFET). В наши дни МОП-транзисторы обычно характеризуются как минимум 4,5 В и 10 В.
Теперь об управлении воротами. Вам не нужен большой ток, даже если это большие ворота, поскольку вы, по сути, переключаете нагрузку. На самом деле небольшой ток затвора помогает смягчить переходный процесс нагрузки при постепенном включении MOSFET.
Большинство коммерческих драйверов затворов предназначены для ШИМ: они имеют большие возможности по току для снижения коммутационных потерь и генерируют напряжение затвора с помощью бутстрапа (своего рода зарядового насоса). Короче говоря, они не работают в высокой стороне без хотя бы некоторого интервала выключения (указанного в паспорте драйвера).
Для переключения нагрузки 48 В вам понадобится что-то вроде 55-58 В (или что-то вроде 10 В, указанное в источнике). Первый вариант — это просто использование драйвера затвора с высокой стороной, рассчитанного на 100% рабочий цикл. У них есть встроенный зарядный насос, вы их впаиваете, и все готово. Другой вариант (упомянутый в другом ответе) - драйвер фотоэлектрических ворот. Они несколько дороги, но работают хорошо; они также дают вам гальваническую изоляцию, которая удобна, например, с IGBT.
Если у вас много таких переключателей нагрузки, вы можете подумать о создании собственного напряжения затвора с помощью преобразователя. Повышение на 25% для нескольких мА действительно легко сделать. Может быть, вы также можете получить аналогичное напряжение откуда-то еще. В любом случае не забудьте защитить ворота стабилитронами, если есть риск превышения максимума Vgs, тем более, что, вероятно, ваша батарея 48 В может разрядиться (возможно, до 36 В? зависит от приложения)
чтобы включить MOSFET, вам нужно поставить напряжение затвора на 3,3 В выше напряжения источника. Это означает, что если вы хотите, чтобы напряжение батареи было на источнике, вам нужно большее напряжение, чем у батареи на затворе.
все эти драйверы используют конденсаторы для создания высокого напряжения, добавляя к нему VCC, но они создают только импульс заряда, поэтому, если вы время от времени не отключаете его, есть вероятность, что он разрядится, и МОП-транзистор выйдет из строя. начать выключаться и возможно перегреваться.
Вместо этого я бы подумал об использовании МОП-транзистора с каналом P.
Если я подниму контакт IN до 3,3 В или 5 В, мой МОП-транзистор включится, и если я подам сигнал логического 0 на контакт IN, МОП-транзистор выключится.
Да. Применяется ко всем трем упомянутым драйверам затвора. Ни у одного из них нет инвертированных входов или выходов. Вы можете посмотреть временные диаграммы в даташитах, чтобы убедиться в этом самостоятельно.
Тем не менее, есть загвоздка. Ни один из подключенных вами драйверов затвора не будет работать в вашем приложении без добавления повышающего преобразователя, обеспечивающего напряжение питания для выходного каскада драйвера.
Существуют специализированные драйверы затворов, которые могут обеспечивать напряжение управления затвором, не полагаясь на внешний дополнительный источник питания. Ищите драйверы для фотогальванических ворот, они созданы именно для того, что вам нужно. Пример чипа: https://www.vishay.com/docs/83469/vom1271.pdf
Ниранджан Тарле