Gate mosfet driver

[luxinterior]

Sono alle prime esperienze con circuiti di potenza e nonostante abbia studiato parecchio in questi giorni ho ancora bisogno di aiuto e consigli da qualche esperto.
Devo realizzare un interruttore statico, un high side switch per un carico DC 48V/25A. Sostituirà un relè elettromeccanico quindi nessun problema di velocità nella commutazione.
Devo replicare la stessa situaizone del relè che sostituirò quindi controllo isolato dal circuito di potenza.
ho trovato questi componenti:
SI8751
VOM1271
ma non ho ancora le idee chiare e non riesco a interpretare le informazioni riportate sui datasheets
Silabs riporta i Ton in funzione di Cg fino a 1000pF Io vorrei usare dei mosfet con Cg da 5000pF, si può ?
A buon senso credo ci sarà un limite alla Cg pilotabile dal driver ma non riesco a capire come valutarla.

Il Vishay mi fornisce uan short circuit current sarebbe la massiam corrente che fornisce per caricare Cg ?

torno a studiare...

[BrunoValente]

..Silabs riporta i Ton in funzione di Cg fino a 1000pF Io vorrei usare dei mosfet con Cg da 5000pF, si può ?

Direi di sì, credo si allunghi solo il tempo in proporzione.

A buon senso credo ci sarà un limite alla Cg pilotabile dal driver ma non riesco a capire come valutarla.

Credo che il limite sia solo imposto dalla massima dissipazione di potenza del dispositivo perché ad ogni commutazione deve caricare e scaricare la Cg e quindi deve fornire un picco di corrente in uscita, pertanto se non deve commutare spesso non credo ci siano problemi.

Il Vishay mi fornisce uan short circuit current sarebbe la massiam corrente che fornisce per caricare Cg ?

Direi proprio di sì, è la corrente iniziale sulla capacità ancora scarica.

Il tipo fotovoltaico di Vishay è più simpatico per la sua semplicità ma con quello credo sia bene prendere qualche precauzione per evitare che la capacità di Miller possa riaccendere il Mosfet durante il transitorio di apertura, nel datasheet fig.9 fa vedere una possibile soluzione con un jfet a canale P ma non mi piace molto.

Ti segnalo anche il TLP190B di Toshiba che mi pare sia un po' meglio e nei grafici del datasheet fa vedere i i tempi con Cg fino a 10nF.

Di recente ne ho acquistati un po' da Aliexpress dove si trovano a poco ma ancora non li provo.

[marioursino]

Per il fotovoltaico starei attento alla "debolezza" della corrente di uscita. Nel tuo caso sarebbe meglio andare sul sicuro con un driver classico.

Se il problema è la corrente di picco, puoi sempre limitarla con un resistore esterno. In realtà, essendo una commutazione "saltuaria", potresti anche usare un optoisolatore e un pull-up molto semplice.

[luxinterior]

BrunoValente mi conforti, allora qualcosa ho capito anche io...
Ti ringrazio per la segnalazione del TLP
Sono molto tentato dalla strada ma ho paura...purtroppo non c'è tempo per imparare, devo arrivare con la soluzione non con qualcosa che potrebbe diventare la soluzione. Per questo sposerei subito la proposta di marioursino : hai qualche driver high side a 48V da segnalare perché io non ho trovato.

[marioursino]

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

[luxinterior]

Grazie Mario!
tu ovviamente non conosci i dettagli io ho parlato di 48V ma in realtà la tensione d'ingresso è variabile fino a 48V. Ma questo credo si riesca ad aggiustare giocando sulla resistenza.
Un problema che però ancora non capisco come venga risolto con i componenti che mi hai indicato è questo:un mosfet P purtroppo ha Rdson elevata, nel tuo caso 15mohm, che aumenta di 20-30% all'aumentare della temperatura.
Alla fine della fiera la dissipazione statica in conduzione piena è dialmeno 12W. Come dissipare sul PCB ? a meno di non adottare soluzioni particolari (e costose).
Io ero più orientato sul mosfet canale N che ha Rdson di un ordine di grandezza inferiore con dissipazioni che in conduzione piena restano sotto 1W o 2W e sono gestibili anche su PCB normali aumentando l'area in rame a disposzione dle componente. (Soluzione a basso costo)
Ma usare il mosfet N high side come interruttore statico ho scoperto che non è banale. Ci sono una miriade di driver che adottano la soluzione con condensatore di boostrap per generare la tensione di gate ma obbligano ad avere un tempo di off per la ricarica del condensatore. Ho trovato soluzioni con il charge pump che mantengono la carica sul condensatore di gate ma si complica il circuito Dovessi farne uno va bene ma per N è meglio cercare uan soluzione più semplcie e sicura.
Ho letto una soluzione banale che utilizza un DC/DC e creare una massa isolata da collegare al soruce del mosfet costucchia.
Insomma devo far quadrare il tutto guardando la soluzione tecnica i costi e non da ultimo anche sicurezza e affidabilità. Ho trovato dei componenti che integrano in blocco tutto: protezione di cortocircuito, sovratensione, inversione polarità e via discorrendo ma devo ancora leggere....

[marioursino]

Credo allora che la soluzione più adatta sia fare un parallelo con due di questi.

A 25 A hai una e una potenza dissipata di 1.4 W.

So che sono componenti grossi (1 cm quadrato l'uno) ma parliamo comunque di 25 A continui e tensioni relativamente alte.

Se hai tensione di alimentazione variabile non cambia nulla, è sufficiente che sia maggiore della soglia del MOS.

[BrunoValente]

Se vanno bene i mosfet P allora a cosa serve l'optoisolatore? Basta un transistor NPN.

Io con l'isolatore fotovoltaico non la vedo tragica: la corrente è bassa ma quale è l'inconveniente?

L'eccitazione è rallentata ma forse non in maniera significativa, si tratta comunque di millisecondi e basta fare bene i conti sapendo quale è la massima frequenza di commutazione.

La diseccitazione è più critica e occorre che il gate del mosfet sia ben vincolato al riferimento ma con il jfet proposto nel datasheet mi pare si raggiunga lo scopo, oppure io farei così

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Con una R da 300k, che andrebbe bene per l'optoisolatore fotovoltaico, se il beta del transistor valesse 100, il mosfet vedrebbe circa 3k tra gate e source che è un valore sufficientemente basso.