MOSFET GATE DRIVER "artigianale"

[elandolfi]

Ciao ragazzi; devo implementare un convertitore DC/DC BUCK e per pilotare lo switch (un NMOS) non intendo utilizzare un driver di quelli integrati presenti sul mercato ma intendo realizzarlo da me. La configurazione circuitale che ho pensato è la seguente:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Come vedete il driver è costituito da una capacità serie al segnale PWM, da un diodo ed una resistenza collegati in parallelo e all'alimentazione. In questo modo, quando il PWM è alto, il diodo collegato in parallelo alla resistenza porta la GATE sull'alimentazione (segnale alto) per cui lo switch risulta ON. Al contrario, quando il PWM è basso, il diodo dovrebbe staccare la gate dall'alimentazione e, di conseguenza, su di essa andrebbe un segnale nullo.
Dalle prove in orcad si vede che il driver commuta come il PWM (con lo stesso duty cycle), che collega la gate all'alimentazione durante il turn-on time ma nel turn-off time produce un segnale poco più basso dell'alimentazione anzicchè zero....
Qualcuno saprebbe dirmi come mai???
Forse sto mancando qualcosa in questo driver "artigianale"????
Eppure il principio mi sembra corretto.....
Grazie

[belva87]

... oltre al diodo, hai una resistenza da 1k... collegata come il diodo, con la differenza che è una resistenza...

Mi sento di darti un consiglio, fare i driver per questo genere di applicazioni, non è una cosa facile... dipende sempre da che "livello vuoi raggiugere" e a che pro/scopo... e se/cosa sai tu di elettronica (in primis elettrotecnica direi...) Per capire meglio il motivo di ciò che dico prova magari a cercare su internet datsheet di quelli "già belli che fatti" e magari anche qualcosa sui mosfet di potenza in regime dinamico...
Vedrai parlare di "dead-time", "max current sink", "max e min isolation" e cose del genere...

In ogni caso se proprio vuoi fartelo da solo (quanto detto da me sopra non è uno scoraggiamento a farlo, ma ad approfondire meglio la cosa...), fossi in te ne farei uno a transistor in configurazione pushpull... più di così però non ti so dire, perché dipende da parametri che non ha indicato... e spero di esserti stato utile, Luca

[IsidoroKZ]

A parte che mancano alcune indicazioni, ad esempio l'ampiezza picco picco con cui esce la scatola indicata come PWM, il circuito e` sbagliato per il seguente motivo.

Quando vuoi chiudere il transistore, questo dovrebbe comportarsi come un interruttore molto buono, portando il source al potenziale di drain. Ma per fare questo serve una tensione gate-source positiva (e di parecchio, solita decina di volt). Questo significa che per chiudere bene quel MOS, il suo gate deve diventare 10V piu` positivo del source, che a sua volta e` a circa al potenziale del drain. In questo circuito non puo` capitare, la tensione di gate al massimo arriva a quella di drain (a causa del diodo), e quindi il source se ne sta svariati volt al di sotto.

In pratica al posto di avere un buon interruttore chiuso hai un oggetto che fa cadere da 5V a 7V circa.

[elandolfi]

Ok ragazzi.....e pure all'università mi stanno stressando dicendo che funziona...ma con tutte le prove del mondo fatte si vede che non va....mah!

[belva87]

Sicuro che lo schema sia esattamente uguale?? Chi dell'università ti ha detto che funziona? e altra cosa... ti ha detto solo "funziona"... o ha anche aggiunto altro?

In ogni caso la mia spiegazione è meno dettagliata di quella di Isidoro, ma da entrambe si capisce perché non funziona quel circuito... Facci sapere cosa ti dicono all'università e come vuoi procedere, fossi in te però farei una cosa a BJT tipo pushpull... che è totalmente diversa da quella da te presentata mentre un po' meno diversa dagli stadi di uscita dei driver "compri"

[elandolfi]

la soluzione pushpull è quella che stiamo adottando or ora....In effetti nello schema avevo dimenticato di inserire il carico sul drain....per cui il diodo era collagato solo all'alimentazione e non sul drain direttamente....

[belva87]

Sai che non ho capito come lo colleghi il carico sul drain?? e che cosa intendi poi per carico... una semplice resistenza oppure un "utilizzatore"... ?? Magari posta uno schema, così per capire...
Con la pushpull andate "quasi" sul sicuro e senza problemi...magari se potete/puoi simulare la faccenda non guasterebbe

[elandolfi]

Chiedo venia....non collego nessun carico sul drain...evidentemente stamane dormivo....è per un convertitore BUCK...

[belva87]

Tranquillo, ora che mi viene in mente... dovresti provvedere anche ad isolare la parte di potenza, e vi fa parte anche il mosfet, dalla parte di generazione del PWM... potresti usare un "trasformatorino" o un fotoaccoppiatore, vedi tu... io ne avevo fatto uno con un semplice CNY, ma dipende dall'uso e da tante altre cose.

[elandolfi]

Esatto...uso un TLP2200