Conduciendo las entradas altas y bajas de un controlador MOSFET con una sola señal PWM

Question

(Un circuito típico de FAN7390 hoja de datos .)

Tengo MOSFETs de lado alto y de lado bajo para conducir. He leído docenas de hojas de datos de controladores de MOSFETs, todos ellos tienen dos entradas separadas para controlar los MOSFETs del lado alto y bajo de forma independiente.
Sin embargo, mi señal de control es una sola señal PWM. Quiero que el MOSFET del lado alto se encienda cuando la señal PWM sea lógica-1, y el MOSFET del lado bajo se encienda cuando la señal PWM sea lógica-0.

Como ves en el circuito de arriba, el pin HIN puede ser conectado directamente al PWM, y la señal LIN puede ser obtenida invirtiendo el PWM por un BJT. Pero puedo asegurarme de que esto no causará un disparo o cualquier otro problema.

¿Cuál es la mejor manera de obtener las señales LIN y HIN de la señal PWM?

Answer 1

La razón por la que los controladores tienen dos señales para los MOSFETS del lado alto y del lado bajo (u otros interruptores de potencia) es porque normalmente se quiere primero apagar ambos lados durante un corto período de tiempo y luego encender el MOSFET necesario.

Por lo general, el apagado es más lento que el encendido. De este modo, si se conmutan las señales de entrada al mismo tiempo, habrá un breve período en el que ambos transistores estarán abiertos y la fuente de alimentación estará en cortocircuito.

En consecuencia, los interruptores de potencia disiparán una gran cantidad de energía/calor y la eficiencia del circuito será muy baja (bueno, o ambos interruptores se quemarán).

Para los esquemas de baja potencia, en los que la conmutación va más rápida y la resistencia de los interruptores es mayor, estos "atajos" no son peligrosos, pero para la alta potencia (por encima de varios vatios) este comportamiento no es aceptable.

Por lo tanto, usted necesita para formar dos pulsos, donde el borde positivo de cada pulso será poco retraso con el fin de proporcionar una brecha, donde ambas señales son 0.

Answer 2

Considere la posibilidad de utilizar un FAN73932 en su lugar. Es comparable al FAN7390, salvo que toma una señal PWM de un solo extremo y añade tiempo muerto entre las señales de salida de alta y baja intensidad.

Answer 3

Podrías intentar usar uno de estos: -

El problema con este tipo de driver para los FETs es que no puedes apagar ambos FETs; uno u otro está siempre encendido. La gracia salvadora del 4449 es que cuando la señal PWM está inactiva apagará ambos FETs.

La otra forma es esta (utilizando puertas de disparo Schmitt): -

La red RC (220R y 1nF por ejemplo a una frecuencia de conmutación de 100kHz) retrasará el flanco de subida de la puerta AND y prolongará el flanco de bajada de la puerta OR. Para mantener la polaridad correcta al alimentar un FET de canal N de lado alto convencional, una de las líneas tiene que estar invertida - utilice un exor en ambas líneas (para preservar los retardos) y tenga una establecida como inversor.