Wie treibt man einen High-Side-N-Kanal-MOSFET mit niedrigem VGS an?

Frage zuerst:

Gibt es einen Bootstrap-Treiber, der in DIP verfügbar ist, ähnlich wie der IRS2001 funktioniert, aber mit einer VCC von 4-5 V in Ordnung ist? Ich bin auch etwas begrenzt in der Menge an Platz, die ich habe - gibt es eine sehr kleine Schaltung, die das Bootstrapping für mich mit dem, was ich zur Verfügung habe, erledigen kann? Insbesondere die Umschaltung zwischen dem Laden des Bootstrap-Kondensators und dem anschließenden Einspeisen in das Gate des N-Kanals ist etwas, von dem ich nicht genau weiß, wie ich es diskret machen soll.

Hintergrund:

Ich habe ein System mit 5-V-Logik, das einen 5-A-Motor bei einer PWM-Frequenz von 1 kHz mit einer Spannung von 6,4 V bis 8,4 V schaltet. Ich baue das selbst und bin nicht für oberflächenmontierte Schaltungen eingerichtet - und die meisten kommerziellen H-Brückentreiber für 5A wollen sowieso externe Schalter.

Ich habe eine H-Brücke mit Leistungs-MOSFETS, P-Kanal-High-Side und N-Kanal-Low-Side gebaut und die 5-V-Logik verwendet, um den N-Kanal zu schalten, und einen 70-Ohm-Pullup und einen Kleinsignal-N-Kanal verwendet Ziehen Sie das Gate des P-Kanals herunter. Bei dieser PWM-Rate ist das gut genug (220-Ohm-Pull-up war nicht – die PWM hat die P-Kanal-Geräte durchgebrannt). Der Verlust des 70-Ohm-Pull-up beim Herunterziehen des Gates ist jedoch erheblich.

Ich möchte jetzt sowohl High-Side- als auch Low-Side-N-Kanäle verwenden. Ich habe einige IRS2001pbf-Hi/Low-Side-Treiber, die so aussahen, als würden sie die Arbeit erledigen - außer dass sie eine "Unterspannungssperr"-Funktion haben, die verlangt, dass VCC mindestens 9 V beträgt. Dies dient zum Schutz von N-Kanal-Geräten, die 10 V VGS benötigen - aber ich verwende ein IRLB8721pbf-Gerät mit einem 4,5 V VGS RDSon von 18 Milliohm, also brauche ich das nicht. Ich muss nur die Antriebsspannung des Motors um 4,5 V bis 5 V übersteigen.

Sie müssen die Spannung nicht booten, da die angeforderte Spannung innerhalb der Versorgungsspannung liegt. Schauen Sie sich die Antwort auf diese Frage an.
Ops. Entschuldigung, nachdem ich Ihre Frage tatsächlich gelesen habe, sehe ich, dass Sie N-Kanal-MOSFETs sowohl für die High- als auch für die Low-Seite verwenden möchten.
Haben Sie Platz für einen einfachen Transistor-Bootstrap?
Ich bezweifle das - das braucht die Zwei-Transistor-Switcheroo, oder?

Antworten (1)

Also haben sich die freundlichen Leute von IR bei mir gemeldet und vorgeschlagen, den IRS2001 durch einen IRS2301 auszutauschen. Der IRS2301 hat eine VCC-Anforderung von knapp 5 V und wird daher für meine Anwendung funktionieren.

Jetzt muss ich nur noch auf die Priority Mail von Digi-Key warten...