¿Es posible usar el P-MOSFET en la parte alta flotante de un conductor MOSFET?

Question

Necesito usar un piloto MOSFET en mi circuito. He leído algunas hojas de datos de pilotos MOSFET. Por lo que he visto, siempre se usa un N-MOSFET en la parte alta.

Por ejemplo, considere FAN7842 .

Típico circuito de aplicación de su hoja de datos:

Y su diagrama de bloque funcional es:

Tengo dos preguntas:
1) ¿Es posible utilizar un P-MOSFET en el lugar del Q1 modificando este circuito lo menos posible?
2) ¿Usar un P-MOSFET en la parte alta da alguna ventaja (por ejemplo, menor caída de voltaje en Q1, mejor rendimiento con menores voltajes de conmutación (el voltaje de conmutación de CC variará entre 0-200V en mi aplicación), etc.)?

Consideré invertir la señal "HIN" por un BJT y simplemente reemplazar Q1 por un P-MOSFET, pero de esa manera el \$V_{GS}\$ de Q1 será muy alto en casos extremos que destruirán el MOSFET.

Answer 1

Definitivamente hay drivers PN half bridge, y un pmos para la parte alta está bien hoy en día para aplicaciones no muy potentes, pero necesitas conseguir el driver correcto para ello (algunos tienen los fets PN integrados, como el FAN7093 ).

Solía ser que tenían un rendimiento mucho menor que sus homólogos mosfets de tipo n, por lo que se hizo que los conductores utilizaran el tipo n para los lados altos y bajos. El tipo N todavía tiene un mejor rendimiento debido a su naturaleza de utilizar electrones en lugar de agujeros para la conducción (los electrones tienen mayor movilidad), pero no tan severamente como antes. Por otro lado, los mosfets de tipo P no necesitan una bomba de carga.

Echa un vistazo a esta nota de solicitud de Vishay: Los MOSFETs de canal P, la mejor opción para la conmutación de alta frecuencia

Un artículo de EE-Times también habla de esto: Una introducción a los interruptores de carga FET de alta frecuencia

Answer 2

Los FETs de canal N utilizados "en la parte superior" pueden ser bastante difíciles de controlar porque mantener el voltaje de la puerta a (digamos) 10V por encima de la fuente para encender el FET significa que la puerta tiene que hacer frente a la fuente que vuela hacia el carril positivo mientras se activa. Por lo tanto, el circuito de la puerta necesita una fuente de alimentación que esté varios voltios por encima del carril de alimentación principal.

El mismo problema cuando se apaga la puerta - se deja caer la puerta al potencial de la fuente y luego el potencial de la fuente cae otros x voltios debido a la desconexión del FET - tienes que seguir bajando el voltaje de la puerta y puedo imaginar que si esto no se hace correctamente el FET se quemará.

Mi preferencia es usar los FETs del canal P en la parte superior. He planeado una salida push-pull de alta potencia basada en esto. En algún momento en el futuro cercano espero que funcione: -