N-канальный полевой МОП-транзистор High-Side

Является ли это приемлемым способом управления мосфетом? В этом случае я пытаюсь включить сильноточную нагрузку, но в случае, если нагрузка меняет свое сопротивление/импеданс или, возможно, она вообще отключена, я все еще хочу, чтобы MOSFET полностью включался и не имел Vgs. зависит от нагрузки , имеющей надлежащее заземление.

В этой схеме я использую резистор 1 кОм параллельно с моей нагрузкой, чтобы гарантировать, что MOSFET, когда получает напряжение привода затвора, всегда включен и выдает напряжение.

Для контекста, это будет часть автомобильной цепи, где нередко во время производства может произойти повреждение, приводящее к отключению нагрузки или короткому замыканию на землю. Моя конечная цель — заставить этот полевой МОП-транзистор работать почти так же, как реле. Ссылка на схему ниже.

Извиняюсь, если этот ответ на легком уровне лица. Я никогда не видел, чтобы этот метод использовался где-либо еще на сайте для использования управления High-Side N-Channel, я даже не уверен, что буду искать, чтобы найти подобную схему. MOSFET N-канальный обходной резистор высокого уровня?

Схема

Изображение схемы

Я думаю, вы недооцениваете сложность управления Ciss с переключателем 1 мОм при 40 кГц.
@TonyStewartSunnyskyguyEE75 смотрите мой комментарий в самом низу. Хотел выложить сюда. В первую очередь они не будут управляться PWM, а будут одноразовыми.

Ответы (3)

Является ли это приемлемым способом управления мосфетом?

Вполне возможно, что это неприемлемо - вы должны убедиться, что напряжение привода затвора может полностью включить MOSFET, и, поскольку ожидается, что источник MOSFET достигнет того же напряжения, что и источник питания +14,5 В, напряжение привода затвора должно быть на несколько вольт выше. что (что-нибудь между 4 вольтами и 10 вольтами выше).

Таким образом, вам может понадобиться напряжение привода затвора около 20 вольт. Тогда это имеет небольшую цену, потому что, если нагрузка истока закорочена, вы можете превысить напряжение затвор-исток MOSFET. Для многих указано +/- 20 вольт, но это прямо на пределе.

Абсолютно. Я намерен использовать драйвер затвора, чтобы получить напряжение затвора намного выше Vds. Я намеревался просто использовать для этой цели шину 24 В и использовать оптоизоляторы, но я понял, что не могу сделать какую-либо защиту от короткого замыкания с помощью этого метода, поэтому необходим драйвер затвора. Но да, Vgs будет намного выше, чем Vds фета.
@ColbyJohnson вам придется выбрать полевой МОП-транзистор с достаточно высоким напряжением Vgs, если выход закоротит даже на мгновение. Не так много выше 20 вольт (как упоминалось в моем ответе).
Есть несколько драйверов MOSFET с коротким обнаружением, которые, как я надеюсь, смогут защитить от перегрузки ворот. Вы не видите проблем с обходным резистором? Я видел массу методов управления N-каналами High-Side раньше, но никогда не было ничего проще, чем просто дать источнику вторичный путь к земле. Я не могу придумать ни одной причины, по которой это не сработает.
Не вижу в резисторе проблемы. Переход затвор-исток может быть разрушен перенапряжением за наносекунды.
Попался, я должен убедиться, что этого не может произойти. Спасибо за ответ!
Чтобы этого не произошло, обычно требуется стабилитрон между затвором и истоком и подача управляющего напряжения на затвор с ограничением по току. Это ограничение тока (для защиты стабилитрона) обычно означает, что время включения MOSFET медленное и может привести к разрушению MOSFET при большом токе нагрузки.

Для этих частей требуется переключатель на стороне высокого напряжения с RdsOn < 1% от нагрузки или 5 мОм, который существует. Мощность нагрузки составляет ~ 300 Вт в установившемся режиме, поэтому, если она индуктивная, DCR может быть намного ниже (50 мОм) (3 кВт), поэтому может потребоваться подходящий радиатор для рассеивания 1% и пребывания в пределах SOA (As предел).

  • переключатель на стороне высокого напряжения или Pch требует 0 В для напряжения затвора, поэтому вы не будете использовать Nch, если у вас нет зарядного насоса для смещения 2,5x Vgs (th).
Я хотел N-Channel MOSFET, так как они позволяют снизить Rds (посмотрите на SiRA32DP). Это мой текущий запланированный полевой транзистор для использования.
Вы можете получить почти то же самое с digikey.ca/en/products/detail/vishay-siliconix/SI7157DP-T1-GE3/… 1,6 м против 1,2 м, затем используйте зарядный насос на 24 В для вашего Nch.

это будет часть автомобильной цепи, где нередко во время производства может произойти повреждение, приводящее к отключению нагрузки или короткому замыканию на землю.

Если вы заглянете в категорию «переключатель нагрузки с высокой стороны» на mouser или digikey, вы найдете очень полезные микросхемы, которые содержат полевой МОП-транзистор и драйвер подкачки заряда, а также все схемы защиты, необходимые для выживания при коротких замыканиях и других неприятных событиях. Эти средства защиты совершенно необходимы, и их не так уж просто сконструировать таким образом, чтобы они были дешевыми и надежными.

У некоторых также есть контакт обратной связи, чтобы сообщить вашему микроконтроллеру, действительно ли нагрузка подключена и потребляет ток.

Я проверю это. Спасибо, Боб! Конечная цель состоит в том, чтобы настроить кучу этих цепей и оставить их открытыми для различных типов нагрузок. Панель предохранителей, но с мосфетами в качестве реле.
40 кГц было больше просто для того, чтобы показать хорошую демонстрацию потока при подключении и отключении нагрузки шасси (резистор 0,5 Ом). В основном они будут управляться без ШИМ и простым сигналом включения-выключения. Мне нужно найти способ управлять ими с помощью драйвера затвора, чтобы я мог воспользоваться их встроенной защитой от короткого замыкания.
Если вы получаете переключатель нагрузки с высокой боковой нагрузкой, драйвер затвора уже включен в микросхему. Они принимают простой логический вход и выполняют всю работу.
Нашел очень хороший, BTS700151ESPXUMA1. Номинально подходит для токов до 27,6 А. Мне придется пройтись туда-сюда и решить, что делать, но я понятия не имел, что они вообще существуют. Спасибо за распространение знаний!
Если у вас много усилителей, использование переключателя Low RdsON экономит радиатор: digikey.ca/en/products/detail/stmicroelectronics/VN7004CHTR/…
N-канальный полевой МОП-транзистор High-Side
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v