Hola colega
RALF2, as estado muy cerca, pero cometiste algunos errores, pero la idea básica es correcta.
Con tú permiso, te corrijo los errores, el BC558 y BC327 forman un transistor darlington y no una fuente de corriente, cuando es fuente de corriente las bases de los transistores van unidas.
Uso esta configuración porque necesito amplificar la muy baja corriente que circula por la resistencia de 10K a varios cientos de mA para "cargar" lo más rápidamente posible la base del mosfet.
Estos transistores en conjunto con el BC548 conforman un adaptador de tensiones, sin invertir la fase de la señal PWM. La salida del micro como sabemos son 0-5V y para excitar de manera correcta un mosfet esta tensión debe de ser por lo menos 0-12V.
Con el circuito anterior, lo que conseguimos es "cargar" muy rápidamente el gate del mosfet y digo cargar, porque al gate se lo puede considerar como un simple condensador.
O sea, el circuito anterior lo que hará e conmutar a ON el mosfet, pero nos estaría faltando "algo" para producir la descarga del gate y producir el OFF, si usáramos una simple resistencia de valor elevado > 100 ohms tendríamos un periodo OFF muy largo y usando valores bajos =< 100 ohms, pues la perdida de potencia sería muy alta.
Y acá aparece en escena el circuito conformado por el BC327, 1N4148 y R1K, tal como dijo
RALF2.
Cuando tenemos 12Vcc en el ánodo del diodo, este conducirá cargando el gate, en base del BC327 tendremos 12Vcc y en el emisor 11.3Vcc por lo que el BC327 queda en corte por estar polarizado en inversa.
Cuando el circuito darlington entra en corte, gracias a la resistencia de 1K (que está conectada a masa) el 1N4148 queda polarizado en inversa, por lo tanto no conduce, o sea que rápidamente el BC327 queda polarizado de manera directa ya que en su emisor todavía posee lo 11.3Vcc que se encuentran en el gate del mofet y entra en conducción produciendo la descarga del mismo y entrando el mosfet en la etapa OFF.
La resistencia de 100 ohms situada en el gate del mosfet puede poseer valores de entre 15 y 100 ohms (esto si usamos una tensión de excitación de 12V), este valor dependerá de cuantos mosfet quisieramos controlar con un solo circuito y de cuan apurados estamos para realizar la conmutación.
Usando una resistencia de 100 ohms tenemos un pico de 12/100=120mA como el BC327 soporta 800mA nos da 800/120=6.6 o sea que con 100 ohms y este circuito podemos comandar hasta 6 mosfet en paralelo, por supuesto cada mosfet debe de poseer su propia resistencia de 100 ohms, el resto del circuito sería en común para los 6 mosfet.
Ahora si queremos ir lo más rápido posible y usáramos un solo mosfet, la cuenta nos da 12/0.8=15 ohms para un solo mosfet.
Estas intensidades calculadas son intensidades picos, porque una ves va cargando el gate esta intensidad tiende a cero cuando la tensión se aproxima a los 11.3V, cosa que hace muy rápidamente.
Cabe aclarar que la diferencia de tiempos entre el uso de una resistencia de 100 ohms y otra de 15 ohms, pues esta diferencia es de solo algunos nano segundos, ya que lo importante no es en cuanto tiempo llegamos de 0V a 12V y viceversa, si no que lo importante es cuanto tardamos de llegar desde +/- 4V a +/- 6V y viceversa. Esto es porque hasta aproximadamente 4V el mosfet permanece en alta impedancia y a partir de aproximadamente 6V se lo puede considerar ya muy próximo a su impedancia mínima posible. Pero si es importante que la tensión de gate llegue por lo menos a 12V, ya que a partir de esta tensión tendremos la menor impedancia posible por parte del mosfet.
Como pueden ver cuando hablo del mosfet hablo de impedancia, y esto es porque un mosfet no se comporta como un transistor BJT que para una X intensidad circulante por su base tendremos una X intensidad circulando por su colector mientras el transistor esté en su zona lineal. Al mosfet, para entenderlo, debemos de considerarlo como una resistencia variable con la tensión presente en el gate. Nunca la tensión es proporcional ni lineal con la corriente circulante por el drain, ni tampoco con la impedancia que proporciona el propio mosfet, pero a fines prácticos a la zona donde su impedancia varía desde una muy alta a su mínima la llamaremos zona lineal. Y esta zona lineal está presente entre aproximadamente los 4 volts y los 6 volts y esta es la zona que nos interesa pasar lo más rápido posible, ya que es la zona donde se produce la mayor perdida de potencia cuando el mosfet esta trabajando de manera switching. Si bien a partir de los 6V la impedancia continúa bajando, lo hace ya de manera poco perceptible, pero cuando se trabaja con altas corrientes (decenas de amper), esta pequeña variación, representa varios watts de perdidas y es por esto que es importante llegar con la tensión de gate a por lo menos 12V.
juaperser1 Cuanta frecuencia? pues te podría asegurar que hasta 50/60 KHz este circuito no tiene ningún problema, de hecho lo e puesto a funcionar muchas veces a frecuencias próximas a 50KHz con un desempeño excelente. Para frecuencias mayores tampoco creo que tenga problemas y diría que ampliamente supera los 100/200 KHz ya que todos los componentes usados soportan frecuencias
superiores a los 10 MHz (por decir poco), pero el problema de estas frecuencias ya "altas" no se le presentará a este circuito, si no al propio mosfet, ya que los mosfet son más vale "pachorrientos" o sea lentos. Y a altas frecuencias las perdidas por calentamiento del propio mosfet empiezan a ser muy significantes, perdidas producidas mayoritariamente durante su paso por la zona lineal, tanto así que ya conviene el uso de transistores BJT que solo pierden aproximadamente 0.7watts por amperio conducido y permiten frecuencias mucho más altas (varios MHz) y que no hacen uso de este tipo de circuitos.
También y ya que estamos, aclaro que este mismo circuito es posible usarlo con transistores IGBT, pero vale tener en cuenta que los IGBT son incluso más lentos que los MOSFET, ya que de todos los IGBT que conozco (y son varios) ninguno es recomendado para un uso superior a los 150 KHz e incluso son muy pocos los que llegan a estas frecuencias.
Cualquier otra duda la consultan. Un saludo.
Atte. CARLOS.
