Как работает драйвер HIGH SIDE для N-канального MOSFET?

[Kalisnik]

mickbell, ну предположим на стоке 12В. На истоке 10В. На затворе 20В.
Тут мосфет закрывается. В какой-то момент на истоке 0В и на затворе тоже, но самоиндукция начинает уводить напряжение на истоке в минус. При каком-то отрицательном напряжении на истоке разность потенциалов затвор-исток снова откроет полевик?

[mickbell]

Ща разберёмся. Но сначала ответьте на простой вопрос. Относительно чего всё это измерено? И неплохо бы схемку, дабы убедиться, что мы говорим об одном и том же. По сказанному вижу, что кто-то что-то явно не понял.

[AlexS4]

Kalisnik писал(а):

mickbell, ну предположим на стоке 12В. На истоке 10В. На затворе 20В.
Тут мосфет закрывается. В какой-то момент на истоке 0В и на затворе тоже, но самоиндукция начинает уводить напряжение на истоке в минус. При каком-то отрицательном напряжении на истоке разность потенциалов затвор-исток снова откроет полевик?

нет, канал индуцируется только в одной полярности затвора, естественно, это не триак)).
еще у fet есть канальный переход - с точки зрения пользователя это кремниевый диод в обратном направлении шунтирующий канал.
тоесть у n-fet сток вниз от истока дойдет до ~ -0.7V( ну на сильном морозе ) и откроется этот "диод". никакой драйвер такого не боится. ...ну обычно

[Kalisnik]

mickbell, все измеряется относительно GND = 0В.

Использую только верхнее плечо.

[AlexS4]

у тебя на схемке прямо изображены эти канальные переходы в виде диодов , их иногда обзывают паразитными! ...гады, сами они паразиты


ааа сори, протормозил - нет такой драйвер не готов чтоб в минус верхняя часть улетала, надо диодом защитить если это не полумост и снизу fet не работает таким диодом.

а если нужно допускать чтоб в минус уходило то как всегда либо p-fet, либо фото-драйвер для маломощных случаев, либо оптически изолированный драйвер + изолирующий dc-dc.

Последний раз редактировалось AlexS4 Вт дек 21, 2021 21:37:35, всего редактировалось 2 раз(а).

[mickbell]

Kalisnik писал(а):

все измеряется относительно GND = 0В.

Напряжение на истоке верхнего отрицательным не будет, ну разве немного совсем. Этому помешает нижний ключ, точнее, его диод. Собственно, про это вам уже двое сказали. Так что - не бойтесь, не откроется.

Kalisnik писал(а):

Использую только верхнее плечо.

А вот так делать не надо. Чем вы собираетесь заряжать бутстрепный конденсатор без нижнего ключа?

[Kalisnik]

вот так делать не надо. Чем вы собираетесь заряжать бутстрепный конденсатор без нижнего ключа?

Можно конечно добавить в схему диод, вместо нижнего ключа, но и так работает - нагрузка имеет низкое сопротивление.

Добавлено after 4 minutes 45 seconds:
mickbell, ааа, нет... дезинформировал, у меня параллельно нагрузке тиристор стоит - бутстрепный конденсатор заряжается оттуда.

Добавлено after 3 minutes 1 second:
AlexS4, а какой ток способен выдержать "паразитный" диод МОСФЕТА? Такой же как в прямом направлении?

Добавлено after 12 minutes 58 seconds:
AlexS4, Ваша настойчивость принесла плоды: пойду поищу подходящий P-MOSFET )))

[mickbell]

Kalisnik писал(а):

какой ток способен выдержать "паразитный" диод МОСФЕТА? Такой же как в прямом направлении?

Нередко его прямо указывают. Из того, что я видел, да - предельный ток диода точно такой же, как у самого мосфета. Только знака другого.

[AlexS4]

предельный ток мосфета ...да и диода это вторичные параметры, есть сопротивление открытого канала и прямое падение на переходе и теплопроводность кристалл-подложка и соответственно максимальная моощность которую можно успеть отвести от кристалла...

если напрямую не указано другое то Pmax для корпуса в W ~= макс ток через переход в A .
для современных fet c милиомными каналами ток через переход может быть раз в 10-40 меньше чем через канал.
в алгоритмах контроллеров моторов с мостами на fet специально открывают каналы в моменты выбросов самоиндукции чтоб резко снизить выделяемую мощщ. и иногда в простеньких конструкциях низковольтные шоттки ставят параллельно чтоб перенести мощщ на него, в pwm контроллерах коллекторных моторов видел такой колхоз.

[Kalisnik]

В даташите к драйверу IRS2186 указано это:

VS / High side floating supply offset voltage / VB - 20 (min)

Значит если VB = 12В, то минимально допустимое для VS = 12 - 20 = -8В? Получается этот драйвер держит отрицательное напряжение... И судя по этому параметру:

VHO / High side floating output voltage / VS - 0.3 (min)

Драйвер контролирует напряжение на затворе и при отрицательном напряжении на входе VS?

Добавлено after 3 minutes 50 seconds:
Значит, с таким драйвером возможно реализовать тормоз для катушки и с N-мосфетом, если не уходить ниже -8В при питании схемы от 12В?

[nictrace]

Вопрос по этому кусочку схемы...
Тут мы видим полярный конденсатор, подключенный плюсом к Vb, и минусом - к Vs
Когда открывается HO, на VS попадает стоковое напряжение, а оно может быть в разы выше напряжения на VB
Получается, что на наш конденсатор приложено обратное напряжение значительной величины. Ему не поплохеет?
Или диод для того и ставится?

[Martin76]

диод для того и ставится

В этой схеме к конденсаторы не прикладывается никакого обратного напряжения.

[AlexS4]

диод для начальной зарядки этого конденсатора "снизу", от источника питания драйвера, а когда внешний ключ открывается - уже_заряженный_ конденсатор взлетает вверх и пока он не разрядится никакая переполюсовка невозможна. а разряжается он только токами утечек и коротким импульсом тока зарядки затвора верхнего fet. после каждой зарядки затвора и полета вверх предполагается что конденсатор подзарядится заново снизу, через диод и открытый нижный fet. длительное статическое пребывание в верхнем положении (c открытым верхним fet) не предполагается и необходимости в таком для обычного применения подобных схем нет.

Последний раз редактировалось AlexS4 Вт июн 27, 2023 13:03:11, всего редактировалось 1 раз.

[mickbell]

nictrace писал(а):

Или диод для того и ставится?

Вот как раз на VB напряжение будет выше напряжения на VS на то напряжение, до которого конденсатор зарядился раньше, то есть на напряжение питания (вспоминаем второй закон коммутации: напряжение на ёмкости мгновенно измениться не может). И диод в этот момент не при делах, он просто закрыт. А нужен он для восполнения потраченного заряда конденсатора, когда опять на выходе VS станет низкое напряжение.

[Martin76]

а разряжается он только токами утечек и коротким импульсом

А если он разрядится, то и транзистор закроется. А так он еще током потребления драйвера верхнего ключа разряжается.

[AlexS4]

Martin76, насколько помню ток потребления этого верхнего драйвера в статике какраз и равен токам утечек запертых канальных переходов маломощных fet.
еще утечка самого конденсатора, обратый ток диода и всякие мелочи вроде утечек затвора.

но да, по мере разряда, если нет lvp или таймера системы аварийного закрытия верха , затвор будет плавно разряжаться и, вероятно, fet громко бахнет по рассеиваемой мощще при подходе напряжения ~ к 4-6V .