Parámetros de Voltaje, Corriente y Resistencia en MOSFETs

Parámetros de voltaje
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𝑉𝐷𝐷  Voltaje de alimentación del circuito
𝑉𝐷  Voltaje de drenado
𝑉𝐺𝑆  Voltaje compuerta fuente
𝑉𝑆  Voltaje de fuente del mosfet
𝑉𝑚  Voltaje motor
𝑉𝑡ℎ  Voltaje de umbral
𝑉𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙  Señal de control enviada a la compuerta del mosfet
Parámetros de corriente
 𝐼𝐷  Corriente de drenado
 𝐼𝑆  Corriente de la fuente del mosfet inferior
 𝐼𝑚  Corriente del motor
Parámetros de resistencia
 𝑅𝑚  Resistencia interna del motor
 𝑅𝐷𝑆  Resistencia de conducción del mosfet
Si 𝑉𝐺𝑆 > 𝑉𝑡ℎ en el mosfet entra en conducción y permite
el paso de la corriente
Si 𝑉𝐺𝑆 < 𝑉𝑡ℎ en el mosfet permanece apagado
 Avance: S1 y S4 conducen, mientras que S2 y S3 están
apagados
 Retroceso: S2 y S3 conducen, mientras que S1 y S4
están apagados
Corrientes en el circuito
𝐼𝐷 :
(𝑉𝐺𝑆 − 𝑉𝑡ℎ )2
𝐼𝐷 =
2𝑅𝐷𝑆(𝑂𝑁)
𝐼𝐷 depende del motor, modelado por una resistencia interna
𝐼𝐷 :
𝑉𝐷𝐷 − 𝑉𝑚
𝑅𝑚
𝐼𝑚 :
𝐼𝑚 =
𝑉𝐷𝐷 − 𝑉𝐷 (𝑒𝑛 𝑙𝑜𝑠 𝑚𝑜𝑠𝑓𝑒𝑡𝑠 𝑖𝑛𝑓. )
𝑅𝑚
Voltajes del circuito
 Voltaje de drenaje de los mosfet superiores (S1, S2)
𝑉𝐷 = 𝑉𝐷𝐷 − 𝐼𝑚 𝑅𝑚
Para los mosfet inferiores S3 y S4 en el 𝑉𝐷 ≈ 0𝑉 aprox. Por
que están conectados a GND
𝑉𝑆 para los mosfet superiores (S1, S2) alimentan al motor
𝑉𝑆 ≈ 𝑉𝐷 = 𝑉𝐷𝐷 − 𝐼𝑚 𝑅𝑚
𝑀𝑜𝑠𝑓𝑒𝑡 (𝑆3, 𝑆4) 𝑖𝑛𝑓𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟𝑒𝑠
𝑉𝑆 ≈ 0𝑉
𝑉𝐺𝑆 : Si se activa el interruptor (S1, S2) el voltaje en la
compuerta será aprox. 𝑉𝐷𝐷 ∴ 𝑉𝐺𝑆 = 𝑉𝐷𝐷 − 𝑉𝑆
Para S3, S4
𝑉𝐺𝑆 = 𝑉𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑜𝑙
𝑉𝑚 :
Cuando S1 y S4 están ON la corriente fluye de 𝑉𝐷𝐷 al motor
hacia GND
𝑉𝑚 = 𝑉𝐷𝐷 − (𝑉𝐷𝑆1 − 𝑉𝐷𝑆4 )Caída de voltaje en los mosfet
Cuando S2 y S3 están ON, la polaridad se invierte
𝑉𝑚 = −(𝑉𝐷𝐷 − 𝑉𝐷𝑆2 − 𝑉𝐷𝑆3 )
𝑉𝑡ℎ :
𝑉𝐺𝑆 < 𝑉𝑡ℎ mosfet (modo corte)
𝑉𝐺𝑆 ≈ 𝑉𝑡ℎ mosfet empieza a conducir una pequeña corriente
𝑉𝐺𝑆 < 𝑉𝑡ℎ mosfet encendido