パワーMOSFETを使ったHブリッジ回路上段のPchに10V程度の電圧差を与える方法

2013/01/16 13:34

このQ&Aのポイント

現在、パワーMOSFETを使ったHブリッジ回路を試作中です。
Hブリッジ回路上段のPchには10V程度の電圧差を与える必要があります。
ツェナーダイオードとNchFETのドレインを直列に接続した回路に、Pchのゲートを接続してPchFETをON/OFFさせる方法を検討しています。他によいアイディアはないでしょうか。

noname#230358

電気設計
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noname#230359

2013/01/17 01:14 回答No.4

特にPchFETを使う目的が無いなら回答（2）さんが回答しているように NchFETを使ったブリッジの方が楽チンですね。 300V, 3A程度の容量のFETの駆動用ならハーフブリッジ用ドライバ（ハイサイドドライバ）が100円程度で買えます自励発振もついて、300kHz駆動も充分カバー範囲。 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-06212/ どうしてもフルブリッジにしたいならハーフブリッジを２コ使って逆位相駆動 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-06209/ ただし多少は回路設計技術やパターンレイアウト設計技術がないと 300kHz駆動を軌道に乗せるのはのは難しいかも…

noname#230359

2013/01/16 19:32 回答No.3

回答(2)さんがご指摘のとおり、300kHzは駆動回路にとって相当に厳しい高周波と思います。「ハイサイドスイッチ」の名称から想定される範囲を外れるかもしれませんが、トランスを使った駆動回路を検討しては如何でしょうか？ FETを導通させる方向については、トランスの２次側に発生する電圧を、直列抵抗を介してゲートに印加することで設計可能と思いますが、遮断させる方向には、ゲート－ソース間を短絡させる補助スイッチを併用することが必要と思います。トランスを使う方法は古典的ですが、ハイサイド駆動用の電源を準備する必要がないこと、駆動回路の耐圧を確保しやすいことなどの利点があります。

noname#230359

2013/01/16 17:23 回答No.2

毎度ＪＯです。前回投稿の超音波センサーのドライブ回路ですか？ http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=278275&event=QE0004 トランスで無くＦＥＴを使用したフルブリッジ回路になりますね投稿の回路では上アームのドライブがＰｃｈになっていますこの様な回路は１０Ｖや１５Ｖの低い電源電圧では有効ですが、 http://machidapc.maizuru-ct.ac.jp/sken/siryou/sekkei2003/mosfet/image/mosfet02.png 電源電圧３００Ｖでは上アームにＰｃｈが使えません理由）使用するＦＥＴは入力容量の大きな物になります、例えば http://www.digikey.jp/product-detail/ja/IXTP10P50P/IXTP10P50P-ND/1995392 Ｐｃｈはあまり無いので探すのに苦労しましたこのＦＥＴでは入力容量が2800pFも有ります、この入力容量を300kHzに比べ十分に早い時間でドライブする必要があります 300kHzがデューティー50％として1.66μS、1/10以下なら0.16μS 従って、入力容量を反対側のドレインでドライブする為には１ｋΩ程度の抵抗が必要です、これは２０Ｗ以上の発熱が常時有る事を示します通常、電源電圧３００Ｖ程度のフルブリッジ回路では、上アームもＮｃｈＦＥＴで構成します http://blog-imgs-46.fc2.com/p/o/w/powerless38/2010121623000144d.png では、上アームのドライブはどうするかと言うと１）各上アームのソースを基準に、絶縁された電源（＋１５Ｖ程度）を用意し、おのおのフォトカプラ等でドライブします２）ブートストラップと言う回路で上アームをドライブする電源を得ます http://blog-imgs-46.fc2.com/h/e/s/hesitationcats/Nch_FullBridge_MD.png 上アームのドライブに使用するフォトカプラは、こんなの http://www.semicon.toshiba.co.jp/product_detail/opto/coupler/1260402_13554.html それでも伝達遅延が200nSも有り、上で計算した160nSには及びませんので他の方法を考察せねばなりません以前の投稿でも回答しましたが http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=277175&event=QE0004 300kHzは高速です、一般的な回路では達成出来ない速度です何らかの独自技術を考案しないと難しいかも知れません以前の回答でも述べましたが、もう一度 >>但し、この回路を設計するには其れなりの技術とノウハウが必要となります >>仮にネットで参考となる回路が有ったとしても、そのまま流用出来る物ではありません