Wie kann man einen Gate-Treiber-Transformator von komplementären PWM-Ausgängen eines Mikrocontrollers "ansteuern"?

Ich verwende derzeit PWM- und MOSFET-Antriebe wie folgt. T1 ist ein Gate-Treiber-Transformator (GDT). T2 erzeugt Hochspannung.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Jetzt plane ich, den SG3525 durch einen Mikrocontroller zu ersetzen, der mit 5 V arbeitet. Der PWM-Ausgang hat nur 5 V und darüber hinaus nicht genug Strom, um die Primärseite von GDT anzusteuern. Mein System bevorzugt den Gate-Treibertransformator selbst. Wie kann ich das fahren?

Verwenden Sie eine 1:1:1 GDT? Wenn ja, sind Ihre MOSFETs mit Vgs = 5 V zufrieden?
( Ich plane, den SG3525 zu ersetzen ) Klingt so, als würde Ihr Plan nicht viel Sinn machen.
@RohatKılıç derzeit arbeitet SG3525 mit 12 Volt und 1: 1: 1 GDT funktioniert dort grundsätzlich
@Andyaka Darf ich wissen warum? "Ersetzen" bedeutet, dass ich die gesamte PWM-Schaltung ändern werde.
Sie müssen erklären, warum Sie es ersetzen möchten, da es anscheinend keinen guten Grund gibt, diese Entscheidung zu treffen @UB_Roy
Wenn Sie mit der MCU-basierten Schaltung nur eine 5-V-Quelle haben, beträgt die Vgs der HB-MOSFETs 5 V. Ich weiß nicht, welche MOSFETs Sie verwenden, daher bin ich mir nicht sicher, ob sie mit Vgs = 5 V vollständig eingeschaltet sind. Gewöhnliche MOSFETs können bei Vgs = 5 V Probleme bereiten, wenn der Laststrom relativ hoch ist, da ihre Rds für Vgs = 5 V relativ hoch sind, selbst wenn ihr Schwellenwert 4 V beträgt. Verwenden Sie also entweder einen 1:2:2-GDT, um Vgs = 10 V (und damit niedrigere Rds) zu haben, oder verwenden Sie MOSFETs mit Logikpegel, wenn Sie keine Möglichkeit haben, den GDT zu ersetzen.
@RohatKılıç Ich habe nicht vor, die MOSFETS mit 5 V anzusteuern, ich suche nach einer Methode, um die 5-V-Ausgänge der MCU auf 12 V zu ändern und die GDT anzusteuern. Ich denke so etwas wie eine H-Brücke. GDT kann ich bei Bedarf auch ändern. Aber das wird das Problem nicht lösen, da MCU-Pins nicht genug Strom liefern können, um das Gate schnell umzuschalten, selbst wenn wir 1:2:2 verwenden. (oder ich denke schon)
@Andyaka Ich möchte weitere Funktionen wie Strommessung und andere Schutzmaßnahmen sowie ein Display hinzufügen. Wenn ich also eine MCU einführe, habe ich mehr Kontrolle über alle Operationen, einschließlich PWM.
@UB_Roy Warum nicht einen Transformator mit Mittelabgriff verwenden, den Mittelabgriff mit Vsupply erden oder verbinden und einfach abwechselnde Enden ansteuern? Weniger Transistorschalter, weniger Sorgen (z. B. kein Durchschießen).
@jonk Ja! Scheint eine sehr gute Idee zu sein! Center Tap gebunden +12V und zwei Enden werden alternativ von zwei Transistoren von MCU-PWM-Pins nach unten gezogen. Gibt es Fallstricke, die ich übersehe?
@UB_Roy Keine Fallstricke. Es ist eine Technik, die schon länger angewendet wird, als ich lebe. Und die Bevölkerung des Planeten hat sich in dieser Zeit vervierfacht . Dies wurde früher auf dem Rücksitz oder im Kofferraum alter Autos verwendet, um die Hunderte und manchmal Tausende von Volt zu erzeugen, die für Vakuumröhrenplatten in Amateurfunkanlagen erforderlich sind. Es ist eine uralte Technik. Funktioniert gut. Du wirst glücklich sein.
@jonk Danke! Allein durch das Hinzufügen einer Wicklung und zweier Transistoren muss ich mir keine Gedanken über viele ansonsten auftauchende Probleme machen. Außerdem bin ich frei von Strombegrenzungen von Drive-Pins, um die ich mich selbst in 3525 kümmern musste. Dadurch werden mein GDT- und MOSFET-Teil unabhängig von der PWM-Schaltung. Ich kann PWM-MCU-Signale anschließen, ohne mir Gedanken über Spannungs- oder Strompegel machen zu müssen. Ich muss vielleicht einige Widerstände ändern, aber immer noch bequem.
@UB_Roy Wie ich schon sagte, du wirst glücklich sein. :) Ich weiß ehrlich gesagt nicht, warum jemand anderes es nicht vorgeschlagen hat. Muss Glaukom-Tag sein. ;) Was ist Ihre Betriebsfrequenz?
@UB_Roy Wenn Sie auch sehen möchten, wie es damals gemacht wurde, schauen Sie sich dieses Youtube-Video von Carlson an . Beobachten Sie das Ganze. Es ist sehr lehrreich. Wenn Sie möchten, können Sie auch zu diesem Punkt im selben Video vorspringen, wo er das damals verwendete Schlüsselelement herauszieht und repariert – ein vibrierendes Relais (Vibrator). Es ist sehr interessant. Und ich habe diese selbst verwendet. Habe noch ein paar!

Antworten (2)

Da Sie, wie in den Kommentaren angegeben, ein 1: 2: 2-GDT verwenden können, wäre eine einfache Lösung, einen Totempfahl für jeden MCU-Ausgang zu verwenden:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Ein Totem-Pole-Ausgang ist ein einfacher Gegentaktausgang mit hoher Eingangsimpedanz und niedriger Ausgangsimpedanz.

Denken Sie daran, dass Sie möglicherweise eine AC-Kopplung an der Primärseite und somit eine DC-Wiederherstellung an der Sekundärseite benötigen. Ich habe sie nicht im vereinfachten Schema oben gezeigt.

Vielen Dank für den Vorschlag.
"...und damit Gleichstromwiederherstellung auf der Sekundärseite". Könntest du das wenn möglich auch in den Schaltplan einfügen? Ich war nicht in der Lage, viele Informationen darüber in Bezug auf den Mai-Fall zu finden.
Ist dies ein Beispiel für das, was Sie vorgeschlagen haben? ideanrobotics.com/images/gate-drive-transformer-tutorial.jpg
@UB_Roy schau dir das an .

Es gibt viele Treiberchips wie MC4426. Diese Chips nehmen ein Logiksignal mit niedriger Spannung auf und geben einen Rail-to-Rail-Swing bei der Versorgungsspannung von beispielsweise 15 VDC aus. Die internen Mosfets haben einen niedrigen RDS, sodass Spitzentreiberströme im Amperebereich möglich sind Wenn Sie den Dual-Lowside-Mosfet-Treiber googeln, haben Sie eine große Auswahl.

Sie sind Dual-Low-Side-MOSFET-Treiber. Aber ich denke, wir haben Einschränkungen, um Gate-Drive-Transformatoren mit mehr Strom anzutreiben. Siehe diese Zeile aus dem Datenblatt "Sie können einem Rückstrom von bis zu 500 mA (beide Polarität) ohne Verriegelung standhalten". Das bedeutet, dass wir einen GDT nicht mit mehr als 500 mA ansteuern können. (Bitte korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege"
Wie kann man einen Gate-Treiber-Transformator von komplementären PWM-Ausgängen eines Mikrocontrollers "ansteuern"?
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