Pilotaggio Mosfet canale P con VCC elevata

[gill90]

Se devi farlo funzionare in PWM e se il carico è una semplice resistenza (e se non ti schifa tenerla "appesa" ai 100V a segnale disabilitato) seguirei il consiglio di ThEnGi:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Come driver di pilotaggio puoi usare un qualunque driver low side (l'UCC27425 dovrebbe andare benone); ti servirà però un'ulteriore alimentazione a +12V per il driver.
Per i MOS puoi usare un qualunque MOSFET di potenza che tenga dai 150V in su e ovviamente almeno 10A di corrente (per precauzione dai 15A in su).
Tieni da conto che a seconda della sua l'amico potrebbe iniziare a scaldare un po': in tal caso valuta di parallelizzare 2-3 MOS in parallelo della stessa serie e connessi allo stesso dissipatore.

inserire tra carico e mosfet un filtro LC per rendere il più continua possibile la tensione in uscita

Questo cambia le carte in tavola: cosa vuoi effettivamente realizzare?

[AleEl]

Tieni da conto che a seconda della sua l'amico potrebbe iniziare a scaldare un po': in tal caso valuta di parallelizzare 2-3 MOS in parallelo della stessa serie e connessi allo stesso dissipatore.

Dici che vale la pena valutarne la parallelizzazione di più MOS?
Fin tanto che sono una decina di Watt, a me va anche bene
Non mi piacerebbe tuttavia che il positivo sia sempre connesso alla resistenza, essendo tra l'altro esterna

Questo cambia le carte in tavola: cosa vuoi effettivamente realizzare?

Inizialmente, un controllo in PWM a 5kHz con mosfet canale P in High-side per controllare una resistenza (uno scaldino, in sintesi)
Successivamente, avendo già la predisposizione in high-side con frequenza a 5kHz, delle sperimentazioni inserendo un filtro LC

[AleEl]

Usando un 1EDI60N12AF si riuscirebbe a pilotare il P MOS?

[BrunoValente]

Se la frequenza del PWM è di 5kHz, quindi non eccessivamente elevata, credo possa esserti utile un circuito di pilotaggio del mosfet con un fotoaccoppiatore del tipo FOD3120

Collegandolo tramite un alimentatore da 15V galvanicamente isolato come nello schema che segue potresti pilotare senza problemi mosfet N o mosfet P e in entrambi i casi potresti inserire il carico in serie al drain oppure in serie al source.

Inoltre non avresti problemi a spingere il duty cycle fino a 0% o fino a 100%

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

[djnz]

Rilancio con un'altra idea. Il componente più critico credo sia il condensatore, che deve funzionare in regime impulsivo ad alta corrente (ceramico? polipropilene?)

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

[gill90]

Se vuoi usare un driver high side e pilotarlo come dici, puoi usare un trucchetto per avere il 100% di duty (e usare un MOSFET N):

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

In pratica ci connetti un oscillatore come sorgente della charge pump addizionale: quando l'uscita dell'oscillatore è a 0 carichi la capacità con la tensione del nodo di switching, poi quando va a +12V gli dai un saltino di tensione che permette di travasare la carica sulla capacità di bootstrap. L'oscillatore lo puoi abilitare o con un segnale esterno oppure fare in modo che si attivi dopo un po' di tempo che il segnale PWM è ON (oppure, più difficile, sensare la tensione della capacità di bootstrap e attivarlo quando si scarica oltre un certo limite).

Successivamente, avendo già la predisposizione in high-side con frequenza a 5kHz, delle sperimentazioni inserendo un filtro LC

Non so che tipo di filtro vuoi metterci e come lo vuoi inserire, ma stai attento che a quelle tensioni puoi fare grossi danni.

[stefanopc]

Se abbassi ulteriormente la frequenza di PWM (30 Hz ad esempio tanto alla resistenza non fa differenza) può essere interessante utilizzare un Mosfet a canale N pilotato da un fotoaccoppiatore con uscita fotovoltaica come il Vom1271.
Questo componente ti permette di comandare il Mosfet in PWM senza dover utilizzare nient'altro .
Lo sto utilizzando da diverso tempo in una applicazione simile senza problemi.
(a parte un relè andato a fuoco per colpa mia ).
Qui trovi altre informazioni in merito.
viewtopic.php?f=1&t=89291&hilit=+Riscaldamento
Ciao

[IsidoroKZ]

Due osservazioni en passant.

1) I MOS in parallelo in teoria si possono mettere, in pratica bisogna fare attenzione, resistenze separate sui gate, layout che minimizzi i loop induttivi... Meglio evitare e mettere un MOS piu` grande, tanto ci sono.

2) Un gruppo LC a 5kHz richiede componenti di valori non molto pratici: per fare esperimenti con gruppi LC e MOS in commutazione, meglio salire di frequenza. Invece per il riscaldamento 30Hz vanno bene.

[standardoil]

Per il riscaldamento va bene anche in AC con SCR...

[AleEl]

Se la frequenza del PWM è di 5kHz, quindi non eccessivamente elevata, credo possa esserti utile un circuito di pilotaggio del mosfet con un fotoaccoppiatore del tipo FOD3120

Collegandolo tramite un alimentatore da 15V galvanicamente isolato come nello schema che segue potresti pilotare senza problemi mosfet N o mosfet P e in entrambi i casi potresti inserire il carico in serie al drain oppure in serie al source.

Inoltre non avresti problemi a spingere il duty cycle fino a 0% o fino a 100%

Grazie!
Ma non servono resistenze di limitazione o altri componenti secondari?
Eventualmente si può anche far funzionare senza isolamento galvanico, semplicemente utilizzando una massa comune, dico bene?

Rilancio con un'altra idea. Il componente più critico credo sia il condensatore, che deve funzionare in regime impulsivo ad alta corrente (ceramico? polipropilene?)

Eventualmente in tal caso come si dimensiona il circuito?

In pratica ci connetti un oscillatore come sorgente della charge pump addizionale: quando l'uscita dell'oscillatore è a 0 carichi la capacità con la tensione del nodo di switching, poi quando va a +12V gli dai un saltino di tensione che permette di travasare la carica sulla capacità di bootstrap. L'oscillatore lo puoi abilitare o con un segnale esterno oppure fare in modo che si attivi dopo un po' di tempo che il segnale PWM è ON (oppure, più difficile, sensare la tensione della capacità di bootstrap e attivarlo quando si scarica oltre un certo limite).

Preferirei rimanere almeno per ora sul più semplice, anche se il funzionamento di questa alternativa è a dir poco affascinante

Non so che tipo di filtro vuoi metterci e come lo vuoi inserire, ma stai attento che a quelle tensioni puoi fare grossi danni.

Puoi dirmi di più? Che tipo di danni possono accadere?

Se abbassi ulteriormente la frequenza di PWM (30 Hz ad esempio tanto alla resistenza non fa differenza) può essere interessante utilizzare un Mosfet a canale N pilotato da un fotoaccoppiatore con uscita fotovoltaica come il Vom1271.

Preferirei non abbassarla, in virtù degli esperimenti con filtro LC che vorrei effettuare
Anzi..

Due osservazioni en passant.

1) I MOS in parallelo in teoria si possono mettere, in pratica bisogna fare attenzione, resistenze separate sui gate, layout che minimizzi i loop induttivi... Meglio evitare e mettere un MOS piu` grande, tanto ci sono.

2) Un gruppo LC a 5kHz richiede componenti di valori non molto pratici: per fare esperimenti con gruppi LC e MOS in commutazione, meglio salire di frequenza. Invece per il riscaldamento 30Hz vanno bene.

Penso che a questo punto, convenga eventualmente alzarla
Come mai è meglio salire di frequenza? Per quello detto da gill90?
Eventualmente quale frequenza sarebbe accettabile per un carico di quel tipo a quella tensione?

Per il riscaldamento va bene anche in AC con SCR...

L'obiettivo finale non è la semplice alimentazione della resistenza, come detto, ma arrivare a testare i filtri LC per il livellamento



Grazie a tutti per ora!