¿Cuál es el propósito de los circuitos integrados de "controlador MOSFET"

Hay IC dedicados de "controlador MOSFET" (ICL7667, Max622 / 626, TD340, IXD * 404). Algunos también controlan los IGBT. ¿Cuál es el propósito práctico de estos? ¿Se trata de maximizar la velocidad de conmutación (capacitancia de la puerta de conducción) o hay otros motivos?

Un IC de controlador MOSFET (como el ICL7667 que mencionó) traduce las señales lógicas TTL o CMOS a un voltaje más alto y una corriente más alta, con el objetivo de cambiar rápida y completamente la puerta de un MOSFET.

Un pin de salida de un microcontrolador suele ser adecuado para controlar un MOSFET de nivel lógico de señal pequeña, como un 2N7000. Sin embargo, se producen dos problemas al conducir MOSFET más grandes:

1. Mayor capacitancia de la puerta: las señales digitales están destinadas a manejar cargas pequeñas (del orden de 10-100 pF). Esto es mucho menos que los muchos MOSFET, que pueden estar en los miles de pF.
2. Voltaje de puerta más alto: una señal de 3.3V o 5V a menudo no es suficiente. Por lo general, se requieren 8-12 V para encender completamente el MOSFET.

Finalmente, muchos controladores MOSFET están diseñados explícitamente con el propósito de controlar un motor con un puente H.

Sí, se trata de maximizar la velocidad de conmutación vertiendo mucha corriente en la puerta, de modo que el MOSFET de potencia gaste la menor cantidad de tiempo posible en el estado de transición y, por lo tanto, desperdicie menos energía y no se caliente tanto.

Lo dice tanto en las hojas de datos de las partes que enumeró :)

El ICL7667 es un controlador dual monolítico de alta velocidad diseñado para convertir señales de nivel TTL en salidas de alta corriente ... Su alta velocidad y salida de corriente le permiten manejar grandes cargas capacitivas con altas velocidades de giro y bajos retrasos de propagación ... El alto ICL7667 Las salidas de corriente minimizan las pérdidas de potencia en los MOSFET de potencia al cargar y descargar rápidamente la capacitancia de la puerta.

Sí. Y otra razón es conducir el "lado alto" del puente. Para esto, estos circuitos integrados tienen un condensador externo y un oscilador interno con un multiplicador de voltaje de diodo, por lo que la salida de activación de la puerta proporciona un voltaje unos voltios más alto que el voltaje del puente y / o bus.

Si desea calcular la corriente de la puerta durante la conmutación, puede usar esta fórmula:

Ig = Q / t

donde Q es la carga de la puerta en Coulomb (nC de la hoja de datos) yt es el tiempo de conmutación (en ns si usa nC).

Si necesita cambiar en 20 ns, un FET típico con una carga de puerta total de 50 nC necesitará 2.5A. Puede encontrar piezas más ágiles con carga de puerta inferior a 10 nC. Prefiero usar 2 BJT en una configuración de tótem para manejar MOSFET en lugar de los costosos circuitos integrados de controladores.