Como acionar mosfet para fonte chaveada?

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Olá, estou projetando uma fonte chaveada para fins de aprendizado e estou com um problema na parte de acionamento do mosfet (chave) da fonte.

Eu dividi o projeto em partes, sendo elas: Entrada, acionamento e saída.

Na parte de entrada vou usar uma ponte retificadora e , caso a tensão de entrada seja de 110/127 V, um dobrador de tensão (ainda não coloquei filtros de linha e proteções).

A segunda parte é a que estou com problemas, como vou saturar  o mosfet?

Segue a minha ideia sobre o problema:

A tensão de entrada será sempre da faixa de 220V, por causa dos dobradores de tensão, considerando uma queda de tensão de 1.5 V entre Drain e Source (estou chutando esse valor, ainda não defini qual mosfet vou usar) eu teria uma tensão de 218.5V no Source, para saturar o mosfet eu tenho que ter um Vgs > Vth (vou considerar o Vth como 12 V), sei que Vgs é dado por Vgs = Vg - Vs, sendo que Vs é 218.5 eu teria um valor de Vg = 230.5 Isso está certo? ou algo de errado não esta certo?  acho que nem existem mosfets para Vg de 450.5 V. Como posso acionar o mosfet? Tem algo de errado com meus cálculos ou na  logica de solução do problema?

Obs: O sinal no gate vai ser gerado por um circuito integrado TL494.

 

Segue abaixo a ideia da parte de acionamento e saída.

[Renato.88]

39 minutos atrás, inline disse:

A tensão de entrada será sempre da faixa de 220V, por causa dos dobradores de tensão, considerando uma queda de tensão de 1.5 V entre Drain e Source (estou chutando esse valor, ainda não defini qual mosfet vou usar) eu teria uma tensão de 218.5V no Source, 

Não é assim que funciona. 

A tensão depois do dobrador é duas vezes a raiz de 2.

Logo em 110 V a tensão vai pra lá de 300V. 

Em 220V você retira o dobrador, mas a tensão continua sendo multiplicada pela raiz de dois. 

 

 

47 minutos atrás, inline disse:

Segue abaixo a ideia da parte de acionamento e saída.

O mosfet tá invertido. 

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14 minutos atrás, Renato.88 disse:

A tensão depois do dobrador é duas vezes a raiz de 2.

Ahh sim, foi um erro meu. A tensão máxima com o dobrador de tensão realmente é 2√ 2.

 

18 minutos atrás, Renato.88 disse:

O mosfet tá invertido. 

 

Agora está certo

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Tem sim um monte de coisa err... err... que pode melhorar. Isso daí é um regulador chaveado step down... meio diferente de uma fonte chaveada. Além do +, o regulador chaveado não se dá muito bem com diferenças grandes de tensão entre entrada e saída (não sei se é seu caso).

Resumindo, tente se basear e entender um circuito de fonte chaveada de verdade. Penso que lhe será mais proveitoso. Em tempo... o pulo do gato ou melhor, pedra no seu sapato, vai ser o cálculo do transformador.

Que a leitura/ponto de vista acima não te impeça de progredir

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5 minutos atrás, .if disse:

Isso daí é um regulador chaveado step down... meio diferente de uma fonte chaveada

Não sei se posso perguntar aqui mesmo ou se é melhor abrir um outro tópico... Mas a diferença está nos circuitos de proteção? Pois o controle de chaveamento é em malha fechada (o mesmo da fonte chaveada).

 

18 minutos atrás, .if disse:

Que a leitura/ponto de vista acima não te impeça de progredir

Vai não, eu agradeço as dicas kkkk

[Renato.88]

32 minutos atrás, inline disse:

Agora está certo

Nem tanto... 

Pra trabalhar com a rede, prefira uma fonte com trafo isolado. 

Sendo assim o source do mosfet fica aterrado, muito melhor pra trabalhar e fazer o acionamento. 

[.if]

Essencialmente um regulador chaveado step down ou up não tem isolação entre entrada e saída. Já a fonte chaveada sim através de um transformador. A proteção que você diz seria mais a isolação - não dá choque.

Penso que seu circuito não é apropriado pra ligar na rede mesmo com diferença coerente como p.ex. entra 300 sai 48V, ok? Pra começar seus estudos por gentileza considere V mais baixas e isoladas p.ex. converta de 12 de uma fonte 1A pra 3V3 e perceba que os 3V3 vai conseguir a 'mágica' de suprir mais de 2A.

 

Em tempo... surrealmente coincidente, já passei por esta fase quando quis fazer algo do gênero mas ... a válvula

[Sérgio Lembo]

Esse estudo só tem valor como algo didático ou para uma aplicação muito específica.  Uma das vantagens da fonte chaveada é o não uso de transformador na entrada do circuito. Transformadores de 50/60Hz são grandes e por consequência caros. Dessa forma a isolação é conseguida por transformadores de alta frequência, acima de 45kHz. São pequenos e muito mais baratos.

Sobre a questão de como se conseguir um Vgs adequado tem-se 2 saídas:

1 - a utilização de mosfet canal P. Um zener entre o gate e o source limita o Vgs máximo.

2 - usando canal N tem-se uns circuitinhos dedicados a esse fim