Driver Half-bridge para MOSFET na prática | Montagem com IR2108

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  • เผยแพร่เมื่อ 10 ก.ย. 2024
  • Neste vídeo eu mostro o funcionamento prático de um Gate driver Half-bridge para MOSFET e discuto como fazer a montagem deste tipo de circuito, principalmente em relação à associação do Gate Driver Half-bridge com o braço de transistores. O circuito de exemplo é baseado no IR2108 que é um Gate Driver Half-bridge Bootstrap com duas entradas, interlock interno e deadtime intríseco de 500 ns.
    Veja também a aula sobre tipos de Gate driver: • Tipos de Gate Drivers ...
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ความคิดเห็น • 48

  • @gercinosatiro
    @gercinosatiro ปีที่แล้ว +1

    Maravilhosa explicação professor, obrigado 🙏

  • @cosmopassos6293
    @cosmopassos6293 2 ปีที่แล้ว +1

    Cara vc é Mestre show de bola

  • @adrianoribeiro8153
    @adrianoribeiro8153 ปีที่แล้ว +1

    muito boa explicaçao obrigado

  • @sandrosales89
    @sandrosales89 2 ปีที่แล้ว +1

    Excelente vídeo!!! Parabéns e obrigado!!

  • @josecarlostavaresribeiro6584
    @josecarlostavaresribeiro6584 3 ปีที่แล้ว +1

    Olá Prof. boa aula

  • @BitencasLab
    @BitencasLab 3 ปีที่แล้ว +1

    Excelente explicação! Show!

  • @luizgonzagadasilva6210
    @luizgonzagadasilva6210 9 หลายเดือนก่อน

    Muito interessante!

  • @JoseLima-fn2vn
    @JoseLima-fn2vn 10 หลายเดือนก่อน

    Pela posição deste capacitor errôneamente chamado de desacoplamento, quando eu fiz curso têcnico, a muito tempo atrás era chamado de capacitor de filtro, no meu tempo de colégio, capacitor de desacoplamento é aquele que desacopla uma etapa de outra como por exemplo, transmitir um sinal de um ponto a outro removendo a parte DC ou mudando o nível DC.

    • @EltGeral
      @EltGeral  10 หลายเดือนก่อน

      Amigo, o nome é capacitor de desacoplamento mesmo, é o termo usado em toda literatura técnica de eletrônica de potência. O termo vem do conceito de desacoplamento de ruído da linha de alimentação e no Brasil (e só aqui vi esse uso) também é usado para capacitores de bloqueio cc, apesar que o termo mais comum pra esse capacitor é DC blocking capacitor (capacitor de bloqueio), ou capacitor de acoplamento (coupling capacitor).
      O termo capacitor de filtro não significa nada na verdade, só faz sentido usar esse termo onde o capacitor faz função de filtro, que não é nem o caso do capacitor de desacoplamento, nem do capacitor de bloqueio, nem do capacitor de bypass (apesar desses dois últimos darem uma resposta em frequência passa altas a amplificadores). Um filtro LC, LCL, LLC tem capacitores de filtro, eles podem estar na saída de circuitos, ou até na alimentação, mas formam algum tipo de filtro.

    • @EltGeral
      @EltGeral  10 หลายเดือนก่อน

      Aqui tem uma explicação sobre esse assunto: www.arrow.com/en/research-and-events/articles/why-decoupling-capacitors-matter

  • @luizfernandoreisbandeira476
    @luizfernandoreisbandeira476 ปีที่แล้ว

    Muito bom o vídeo. Mestre, um esclarecimento. Como boa prática é importante usar então capacitores de desacoplamento entre os braços dos transistores

    • @luizfernandoreisbandeira476
      @luizfernandoreisbandeira476 ปีที่แล้ว

      Mestre, esqueci de perguntar como se calcula o capacitor de Bootstrap e especificar o diodo

    • @EltGeral
      @EltGeral  ปีที่แล้ว +1

      Oi Luiz, o capacitor de desacoplamento tem que ser colocado entre o +Vcc e o GND de cada braço de transistor, para criar um loop com menor impedância para a corrente chaveada do circuito.

    • @EltGeral
      @EltGeral  ปีที่แล้ว +1

      @@luizfernandoreisbandeira476 o diodo deve ser rápido e suportar a tensão VCC da alimentação do estágio de potência, a corrente dele não é tão relevante, pois a energia armazenada no capacitor de bootstrap é relativamente baixa. Já o capacitor deve ser calculado pra fornecer a a corrente de alimentação do circuito de comando do transistor de high side e a carga do gate. Normalmente a gente acaba usando uns 10uF, mas o cálculo é esse aí. Vale a pena calcular quando vamos acionar transistores com alta carga de gate, ou muitos mosfets em paralelo

  • @claudiohase296
    @claudiohase296 ปีที่แล้ว

    VALEU !!!

  • @ajingolk7716
    @ajingolk7716 3 หลายเดือนก่อน +1

    Hi a quick question why the output is equal to half of the input

    • @EltGeral
      @EltGeral  3 หลายเดือนก่อน

      Hi, this particular circuit was designed as a part of a voltage equalizer for a string of organic photovoltaic panel, which had a total open-circuit voltage of 17V and 32 cells, so for each cell the average voltage is only about 0.5V. The DC link that supplies the Half-bridge encompasses 8 cells, therefore its around 3V to 4V.
      The driving circuit, on another hand, uses a 5V voltage and processes it to achieve a 12V/15V dc supply for the gate driver. Hence, the driving command has a higher voltage than the half-bridge circuit

  • @pedropaladino
    @pedropaladino 2 ปีที่แล้ว

    Fala Professor, muito bem explicado o vídeo!
    Só uma dúvida, um valor de gate de 22R não pode queimar o gate driver por permitir uma passagem de corrente acima do permitido pelo datasheet?

    • @EltGeral
      @EltGeral  2 ปีที่แล้ว

      Fala Pedro, os Gate drivers normalmente aguentam até 2A de corrente de pico, como eu alimentei o meu com 13V daria para usar até menos resistência

  • @TremaXlz
    @TremaXlz 3 ปีที่แล้ว

    Excelente explicação. Uma dúvida construir os próprios circuitos de Gate Driver não vale a pena? Você faz orientação de alunos de mestrado para área de eletrônica de potencia na UFMG ? Obrigado

    • @EltGeral
      @EltGeral  3 ปีที่แล้ว

      Oi Gustavo, é possível construir os seus próprios gate drivers sim, mas na minha visão não vale muito a pena, pois os CIs te oferecem uma série de funções e proteções que seriam muito difíceis de serem implementadas em circuitos discretos, como Undervoltage Lockout, proteção de desaturação, entre outros. E sim, eu faço parte do Grupo de Eletrônica de Potência (gep.eng.ufmg.br) e atuo na pós-graduação, orientando mestrandos e doutorandos em Eletrônica de Potência.

  • @TonyStark-bk3ui
    @TonyStark-bk3ui หลายเดือนก่อน

    Em algumas half bridge noto um diodo fast em paralelo como resistor do gate driver. Qual a função desse diodo?

    • @EltGeral
      @EltGeral  หลายเดือนก่อน +1

      @@TonyStark-bk3ui esse diodo é para mudar a resistência de ligamento e desligamento. Acredito que o diodo esteja em antiparalelo ao resistor de gate, correto? Assim no ligamento, o resistor de gate vai fazer a carga do capacitor de entrada e contribuir com o tempo de ligamento do dispositivo e no desligamento o diodo bypassa o resistor e acelera o tempo de desligamento.

    • @TonyStark-bk3ui
      @TonyStark-bk3ui หลายเดือนก่อน

      @@EltGeral Faz sentido. Vejo aqui que o ânodo do diodo está voltado para o gate. Todavia, leigo que sou, fica difícil imaginar que um tensão residual , após desligamento no gate, a tensão vai preferir passar mais pelo diodo do que pelo resistor.

    • @EltGeral
      @EltGeral  หลายเดือนก่อน +1

      @@TonyStark-bk3ui quando o gate driver manda um comando de desligamento, ele aplica ou 0V ou -5V (tipicamente). Se fosse só o resistor, temos uma constante de tempo formada por ele e pela capacitância de gate-source (Mosfet) ou gate-emissor (IGBT). Quando colocamos o diodo, no desligamento ele fica diretamente polarizado, com uma queda de tensão de 0,7V (aproximadamente), isso é praticamente um curto na capacitância de entrada do transistor e aí ele se descarrega muito mais rápido passando corrente pelo diodo.

    • @TonyStark-bk3ui
      @TonyStark-bk3ui หลายเดือนก่อน +1

      @@EltGeral É isso mesmo. Eu já ouvir falar sobre capacitância parasita do gate source. Agora vc clarificou ainda mais meu entendimento, obrigado. Levei aqui um prejuízo de dois IGBTs. Vou seguir a recomendação do cap entre braços da ponte e aquele resistor entre gate e source. O sg3524 não está oscilando o trafo drive e, daí, essas capacitâncias indesejáveis devem ter feito os IGBTs trabalharem bugados. Aí já viu né, os 350 V DC não aliviou a intensidade da corrente para o gnd e o preju foi de R$ 110,00 por nada, mano! bateu uma tristeza por não saber a causa. Valeu e Tmj no canal!

  • @dayane15568
    @dayane15568 2 ปีที่แล้ว

    professor como podemos conferir se o tempo morto esta funcionando corretamente na saida dos mosfets pois no microcontrolador esta funcionando perfeitamante. na saida do braco half bridge pois quanto maior o consumidor deste braco mais tempo de desligamento este mosfet tera , este teste com o consumidor ligado e sem danificar o osciloscopio?????

    • @EltGeral
      @EltGeral  2 ปีที่แล้ว +1

      Cara, o que eu faço, quando não tenho um osciloscópio isolado é medir a saída dos gate drivers sem ligar o inversor em si, ou seja, sem energizar o barramento cc do inversor. Com isso a tensão comutada pelos igbts/mosfets é zero e assim, todos os comandos de gate-source ou gate-emissor vão ter mais ou menos a mesma referência ( em zero volts). Logo, eu ligo todos os terras dos osciloscópio no ponto negativo do barramento cc do inversor e meço a tensão de comando de gate de cada transistor (antes do resistor de gate). Aí eu consigo ver na transição o tempo morto efetivo

  • @cleissontavaresbrito1491
    @cleissontavaresbrito1491 3 ปีที่แล้ว

    Muito boa a aula e a explicação professor. Gostaria apenas de aproveitar para confirmar uma informação, no vídeo o senhor menciona que o IR2208 apresenta um dead-time de 500us, mas imagino que seja um dead-time de 500ns certo? Eu desconfiei desse valor devido a escala do osciloscópio estar em 2us.

    • @EltGeral
      @EltGeral  3 ปีที่แล้ว

      Oi Cleiton, é verdade. Eu errei duas vezes no vídeo, na fala e no texto.

    • @EltGeral
      @EltGeral  3 ปีที่แล้ว

      *Cleisson

  • @engenheironoah
    @engenheironoah 2 ปีที่แล้ว

    Posso colocar resistor de 100 ohm no gate, sem enfrentar problemas?

    • @6stringscafe783
      @6stringscafe783 2 ปีที่แล้ว

      Como resistor de gate? Um valor alto vai fazer o transistor ligar e desligar mais devagar. Vai aumentar as perdas de comutação e vc vai ter que elevar o tempo morto pra evitar curto no braço de transistores

  • @luizmariano0
    @luizmariano0 2 ปีที่แล้ว

    Esse Circuito substitui A Placa EGS002?

    • @EltGeral
      @EltGeral  2 ปีที่แล้ว

      Não conheço a placa, mas pelo o que eu vi, não. Dentro da Esg002 tem um gate driver ir2113, que é similar ao circuito que eu mostrei no vídeo, mas além dele, existem mais coisas lá

  • @brunosoares1970
    @brunosoares1970 2 ปีที่แล้ว

    Boa tarde professor preciso de uma ajuda estou projetando inversor de 7,5 vc ele está com um bom funcionamento só o LGBT estão aquecendo muito pois eu não estou usando esses capacitores no braço com o senhor disse no caso de inversores de 7,5 CV qual o capacitor o senhor indicaria?? Pois estou usandoo igbt k50t60 da infineon . Também estou colocando 20 volts no gate dos igbts!!! Me ajudaai

    • @EltGeral
      @EltGeral  2 ปีที่แล้ว

      Vou dar uma pesquisa em modelo de capacitor e te retorno mais tarde, mas são capacitores de polipropileno. Quanto à tensão do gate, baixa isso aí pra uns 15V, se puder +15V e -5V, pq com 20V na cara do IGBT vc tá pedindo pra ele durar menos de um ano, tá no limite recomendado pelo fabricante.

    • @EltGeral
      @EltGeral  2 ปีที่แล้ว +1

      Um exemplo de capacitor que eu uso é esse aqui produto.mercadolivre.com.br/MLB-1359218382-capacitor-kp1836-filme-polipropileno-0042uf-x-1kv-5-radial-_JM?matt_tool=40343894&matt_word=&matt_source=google&matt_campaign_id=14303413655&matt_ad_group_id=125984293117&matt_match_type=&matt_network=g&matt_device=m&matt_creative=539354956680&matt_keyword=&matt_ad_position=&matt_ad_type=pla&matt_merchant_id=409456441&matt_product_id=MLB1359218382&matt_product_partition_id=1404886571418&matt_target_id=pla-1404886571418&gclid=Cj0KCQiA2ZCOBhDiARIsAMRfv9I03r7evQCce_0QAD57jHTRGMTlK7jFK51JyElazXEmhL8xJKrSAoEaAk3fEALw_wcB

    • @brunosoares1970
      @brunosoares1970 2 ปีที่แล้ว

      Professor muito obrigado!! O aquecimento melhorou muito coloquei 15 volts no gate igbt .Fiz um vídeo do meu projeto não está bem acabado pois tive muitos problemas e queimei muitos componentes kkk tenho algumas perguntas se eu colocar muitos captores eletrolíticos existe o risco de dar problema pois quando tiro um deles o barulho do motor parece que fica mais limpo como os dos inversores comerciais

    • @brunosoares1970
      @brunosoares1970 2 ปีที่แล้ว

      th-cam.com/video/AJ-nckfVMbs/w-d-xo.html

    • @EltGeral
      @EltGeral  2 ปีที่แล้ว

      @@brunosoares1970 cara, bacana. Os capacitores de barramento cc do inversor, pode colocar bastante. Na hora que vc for acionar carga, vai circular uma corrente ac neles e se vc não colocar uma boa quantidade em paralelo eles vão esquentar e estragar. Eu normalmente simulo meus projetos antes de montar exatamente para ver essas correntes, já que é difícil ter um valor analítico pra dimensionar. Além disso, é bom colocar um dissipador no seus transistores, quando por carga no motor eles vão esquentar tb

  • @robertoalvesprajaalves5328
    @robertoalvesprajaalves5328 ปีที่แล้ว

    Teoria é fantástico.
    Na prática é só fazer igual chinês.
    Rouba o projeto e os produtos não pode nem vender no mercado livre ,kk.

  • @JoseLima-fn2vn
    @JoseLima-fn2vn 2 ปีที่แล้ว

    Faltou resistores de 100K em paralelo com os capacitores para que a tensão no extremo do indutor seja exatamente metade.

  • @JoseLima-fn2vn
    @JoseLima-fn2vn 10 หลายเดือนก่อน

    Para sinais de alta frequência, este capacitor precisa de uma resposta rápida.

    • @EltGeral
      @EltGeral  10 หลายเดือนก่อน

      Qual capacitor, o de desacoplamento? Ele tem que ter baixo ESR e ESL e ficar o mais próximo possível da célula de chaveamento.

  • @JoseLima-fn2vn
    @JoseLima-fn2vn 2 ปีที่แล้ว

    50% não é muito recomendável, 48% esta de bom tamanho !

    • @EltGeral
      @EltGeral  2 ปีที่แล้ว

      50% de duty? Não é recomendável por quê?