Wie kann ich feststellen, ob ich einen Gate-Treiber für MOSFET benötige oder nicht?

Ich möchte eine BLDC-Motorsteuerung entwerfen und sammle noch einige Informationen über die Komponenten, die ich verwenden werde, natürlich werden die Hauptkomponenten MCU und MOSFETs sein.

Ich habe einige Designs gesehen, die Gate-Treiber verwenden und einige nicht, und ich weiß wirklich nicht, wann genau ich sie brauchen würde und wann es sicher wäre, sie nicht zu verwenden

Ich möchte einige Richtlinien, um genau zu bestimmen, ob ich sie verwenden soll oder nicht!

Antworten (1)

Sie verwenden wahrscheinlich MOSFETs als harte Schalter, dh wie Relaiskontakte, und die Hauptsache, auf die Sie beim Ansteuern der Gates achten müssen, ist die Gate-Source-Kapazität. Es kann bis zu 10 nF betragen und Ihr Treiber kann möglicherweise nur 30 mA liefern (sagen wir).

Dies bedeutet, dass die Änderungsrate der an das Gate angelegten Spannung sowohl durch die Gate-Kapazität als auch durch das Fehlen eines Treiberstroms zum Injizieren von Ladung in den Gate-Kondensator stark begrenzt ist.

Ich = C D v D T dh wie schnell steigt die Gate-Spannung für eine gegebene Injektion von I an

Also dv/dt = 30 mA/10 nF = 3 Millionen Volt pro Sekunde.

Das mag ziemlich hoch klingen, aber wenn man bedenkt, dass Sie möglicherweise 10 V benötigen, um den Mosfet vollständig einzuschalten, müssen Sie 3,33 us warten. Angesichts der Tatsache, dass Anstiegs- und Abfallzeiten keinen signifikanten Anteil der Periode einer PWM-Wellenform ausmachen sollten (maximal vielleicht 5 %), stellen Sie fest, dass die maximale PWM-Frequenz nicht größer als (z. B.) 7,5 kHz sein sollte.

Umformuliert, 7,5 kHz hat eine Periode von 133,33 us und sollte nicht mehr als ein Zwanzigstel der Zeit für das Ein- und Ausschalten des Geräts in Anspruch nehmen, daher ist die Zeit zum Ein- und Ausschalten auf 6,67 us begrenzt.

Wenn Sie also schnell schalten müssen, schauen Sie in das MOSFET-Datenblatt und führen Sie einige Berechnungen durch - Sie werden möglicherweise feststellen, dass ein 1-Ampere-Treiber die einzige Möglichkeit ist, bestimmte Anwendungen effizient zum Laufen zu bringen.

Übrigens werde ich einen MOSFET mit TTL-Pegel verwenden, also würde ich auch dann noch 10 V benötigen, um den Transistor vollständig einzuschalten?
Lesen Sie das Datenblatt und suchen Sie nach einem Diagramm des Drain-Stroms gegenüber der Drain_Source-Spannung für verschiedene Gate-Treiberpegel.