EOPOWER_30

EO POWER - GENNAIO/FEBBRAIO 2023 XII Power che a superare le problematiche legate alla capacità imputabile all’effetto Miller tra collettore/drain e gate (C m ) che inietta corrente nel circuito di pilotaggio del gate durante lo spegnimento del dispositivo. Quando il dispositivo viene spento, la tensione collettore-ga- te aumenta e una corrente di valore pari a C m × dV ce / dt fluisce attraverso la capacità di Miller nella capacità gate-emettitore/source C ge e il resistore di gate al cir- cuito di pilotaggio. La tensione V ge risultante sul gate può essere sufficiente a riaccendere il dispositivo, cau- sando una possibile conduzione incrociata, con i danni che ne possono conseguire (Fig. 7). Tuttavia, pilotando il gate con una tensione negativa, questo effetto viene ridotto al minimo. Per questo mo- tivo, un progetto di driver efficace richiede terminali di tensione sia positivi che negativi per la funzione di pilotaggio del gate. Tuttavia, a differenza della maggior parte dei convertitori c.c./c.c. bipolari che hanno usci- te simmetriche (come +5 V e -5 V), i terminali di ali- mentazione per il gate driver sono solitamente asim- metrici, con una tensione positiva maggiore di quella negativa. Dimensionamento della potenza nominale del convertitore La corrente che il convertitore del gate driver deve for- nire (e quindi la sua potenza nominale) è un elemento particolarmente critico. Il calcolo è abbastanza semplice. Ad ogni ciclo di commutazione, il gate deve essere cari- cato e scaricato attraverso il resistore di gate R g . Il da- tasheet del dispositivo fornisce una curva per il valore della carica di gate Q g , dove Q g è la quantità di carica che deve essere iniettata nell’elettrodo del gate per accende- re (pilotare) il MOSFET per specifici valori di tensione. La potenza che deve essere fornita dal convertitore c.c./c.c. si ricava con la seguente formula: Dove Q g è la carica del gate per una determinata oscil- lazione (da positivo a negativo) della tensione di gate, di valore Vs e alla frequenza F. Questa potenza è dissipa- ta nella resistenza di gate interna (Rint) del dispositivo e nella resistenza in serie esterna, R g . La maggior parte dei gate driver richiede un’alimentazione non superiore a uno o due watt. Fig. 7 – L’utilizzo di una tensione negativa di pilotaggio del gate può ovviare alle carenze dovute alla presenza della capacità imputabile all’effetto Miller all’interno di un MOSFET o di un IGBT (Fonte: Murata Power Solutions)