Abwärtswandler-Mosfet-Gate-Treiber

Wie schaltet man einen Buck-Transistor über eine Bootstrap-Schaltung ein?

In meiner Schaltung verwende ich einen AVR-Mikrocontroller, um einen Buck-Schalter ein- und auszuschalten. Welche Schaltung soll ich hier verwenden?

Zuvor habe ich Optokoppler verwendet, die keine schnelle Reaktion haben. Ich schalte den Transistor gerne für nicht mehr als 500 ns Ein / Aus-Übergang ein und aus.

Es gibt einige High-Side-Low-Side-ICs, die für Brücken ausgelegt sind, und ich bin mir nicht sicher, ob sie hier funktionieren würden.

Lösungen mit BJT/Kondensator/Dioden sind für mich sehr angenehm, obwohl ich mich nicht nur auf diese Lösungen beschränke.

Gate-Treiber

Antworten (1)

Sie verwenden einen N-Kanal-MOSFET, damit er in einen "Ein" -Zustand (niedriger Widerstand) kommt, muss Vgs groß sein, sagen wir 5 V. Die höchste Spannung, die Sie haben, beträgt 36 V (+ Batterieknoten). Selbst dies wird das NMOS nicht vollständig einschalten. Sie benötigen mindestens 41 V am Gate. Stattdessen würde ich ein PMOS verwenden, dann können Sie das Gate einfach niedrig ziehen. Aber um es auszuschalten, muss das Gate des PMOS auf 36 V gezogen werden! Ein AVR kann dies nicht bewältigen, sodass Sie einen zusätzlichen Transistor benötigen würden, um das Gate des PMOS nach unten zu ziehen.

Ein 1n4001 ist für diese Art von Anwendungen nicht schnell genug, verwenden Sie besser eine Schottky-Diode.

Es gibt einen grundlegenden Fehler in Ihrer Schaltung! Es hat keine Strombegrenzung! Dies ist ein Problem, insbesondere wenn das Batteriepaket eine niedrige Spannung hat und die Induktivität gesättigt ist. Der Strom würde nur durch den Serienwiderstand der Batterien begrenzt und das ist SCHLECHT, unbedingt vermeiden! (Ihre Drähte könnten schmelzen!)

Werfen Sie einen Blick auf dieses Dokument von TI und erfahren Sie, wie es gemacht wird!

Wenn Sie dies tatsächlich bauen möchten, rate ich Ihnen dringend, dafür einen IC zu verwenden, aber achten Sie auf die 36-V-Batteriespannung, nicht alle ICs können damit umgehen. Außerdem gibt es bei eBay viele fertig gebaute Module zu kaufen, das wäre praktischer, da das Layout eines geschalteten Konverters nichts für Anfänger ist.

Im Allgemeinen möchten Sie nicht, dass ein AVR oder ein Mikrocontroller einen DC-DC-Wandlerschalter steuert. Sie sind zu langsam, Software könnte bei eingeschaltetem Schalter hängen bleiben. Der Strom wird unkontrolliert sein. VERMEIDEN !!!

Ich verstehe nicht, was Sie mit "für Brücken entwickelt" meinen?

„ Designed for Bridges “ – Ich glaube, er meint Vollbrücken-/Halbbrücken-MOSFET-Treiber.
@Dzarda ja, ich meine Haf / Full Bridge
OK, ich verstehe. Brücke im Kontext von Kraftfahrern. Das wäre höchst ungewöhnlich und löst keine der anderen Fallstricke.
Ich verwende den PWM-Modus des Mikrocontrollers, der vom Code unabhängig ist und von meinem Mikrocontroller-Block gesteuert wird. Obwohl meine Schaltung keinen zu begrenzenden Widerstand hat, hat sie eine Induktivität, die den Strom begrenzt, vorausgesetzt, dass das Tastverhältnis unter Kontrolle ist. In meiner Schaltung muss ich auch zwischen den Batterien ausgleichen. Ich kann Bootstrap also nicht entkommen. Und meine Spannung ist hoch. Jeder Akku hat 2 x 3,7 Volt und es gibt vier davon. Könnten Sie also eine Lösung für das Bootstrapping geben?
Können Sie auch erklären, wie P-Channel Mosfet in meinem Fall gebootstrapped werden sollte?
Was ist deine Meinung zum Level-Shifter auf der Schaltfläche auf Seite 5 dieses Artikels ?
"Es hat eine Induktivität, die den Strom begrenzt, vorausgesetzt, das Tastverhältnis ist unter Kontrolle." NEIN, das ist falsch. Sie überwachen den Strom nicht, daher können Sie nicht wissen, wie Sie den Arbeitszyklus steuern, um den Strom unter Kontrolle zu halten. Sie konzentrieren sich auf Details (wie man das Tor steuert), aber Ihr gesamtes System hat ernsthafte Probleme. Es gibt Möglichkeiten, ein NMOS mit Bootstrapping zu steuern, es beinhaltet einige Kondensatoren und einige Dioden. Aber das wird keine gute Lösung sein, weil es nicht ausreicht, das NMOS richtig zu schalten.
Diese Levelshifter-Lösung sollte funktionieren, vorausgesetzt, Sie können einen geeigneten Levelshifter finden. Beachten Sie jedoch, dass die Schaltung mit dem PMOS viel einfacher ist, es werden nur ein kleiner MOSFET und einige Widerstände benötigt. Oh und da Sie nicht vorhaben, eine ordnungsgemäße Strombegrenzung vorzunehmen, fügen Sie bitte eine Sicherung hinzu, um Brände zu vermeiden, danke ;-)
Sicher, ich werde Sicherung setzen. Wenn Sie einen Schutzvorschlag haben, freue ich mich auch darüber. Übrigens, könnten Sie einen Schaltplan einer P-Kanal-Konfiguration des Abwärtswandlers zeichnen / verlinken? Ich hoffe, Sie meinen nicht, dass ich die Last auf die hohe Seite lege.
Sorry, zu faul zum Zeichnen ;-) aber das meine ich: bbs.21dianyuan.com/158934.html das erste Bild. Sie können D2 weglassen, wenn Sie möchten. Ich habe eine GROSSE Frage: Was steuert das Tastverhältnis des PWM-Signaltreiberschalters? Wie verhindern Sie, dass Ihr Induktor in die Sättigung geht (beachten Sie, dass sich ein gesättigter Induktor wie ein Stück Draht verhält!)
Thx, beschädigt Vgs=-20V nicht den Transistor?
Das hängt vom Transistor ab: siehe Datenblatt. Wenn 20 V zu viel sind: Wählen Sie einen anderen Transistor oder verwenden Sie Widerstände, um die Spannung anzupassen.
Bitte aktualisieren Sie das P-Channel-Design in der Antwort. Danke
Übrigens, jede Möglichkeit, den Transistor standardmäßig auszuschalten. Was ist, wenn ein Dummkopf seinen Finger auf dem Reset-Knopf des Mikrocontrollers lässt?
Die Sicherung wird einfach durchbrennen, das liegt an dem von Ihnen gewählten Design! Ich habe eine Strombegrenzung / Stromrückmeldung empfohlen.
Ich habe keine Ahnung von einschränkendem / aktuellem Feedback. Könnt ihr mir irgendein Design vorschlagen?
Nein, denn das wird ein Rezept zum Scheitern sein. Das Entwerfen eines richtigen Schaltwandlers (ich nehme an, das ist es, was Sie zu bauen versuchen) erfordert kompliziertes Wissen. Es wäre viel besser, ein Standardmodul zu verwenden. Ich bezweifle, dass Sie überhaupt richtig erklären können, warum Sie sich überhaupt für diese Schaltung entschieden haben und was Sie damit erreichen wollen. Nur „etwas“ zu bauen, aber keine Ahnung zu haben, warum und wie, ist ein Rezept für eine Katastrophe. Mit richtiger Technik hat das nichts zu tun.
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