Drive Mosfet High Side memakai capacitor (CAPACITIVE DC-ISOLATED GATE DRIVER)

Mendrive mosfet pada sisi high side, terutama untuk N-Chanel memiliki tingkat kesulitan yang lebih tinggi dibandingkan dengan mendrive pada sisi low side. Pada gambar diatas saya mencoba mendrive mosfet dengan prinsip menggunakan kapacitor low ESR untuk mendrive N mosfet. Ada banyak metode memang. Ada bootstrap, transformer isolation signal carrier, transformer isolation suply, transformer isolation signal carrier suply, charge pump dll.
Kali ini circuit sudah saya coba memakai PWM signal arduino uno dengan duty cycle 5%-95% dan on off dengan delay beberapa detik dan milisecond delay. Dan mampu bekerja. Kelemahan yang ada adalah peningkatan Rds on mosfet jadi berubah menjadi lebih tinggi. Ini dikarenakan tegangan gate masih terlalu rendah, Masih dalam tahap saturation dan on mosfet(belum totally turn on). Nilai capacitor harus tebih tinggi dari Input capacitance mosfet (Ciss). Jenis dioda yang dipakai, 1N4148, sedangkan bila ingin memfungsikan dioda sekaligus proteksi mosfet dari over voltage, bisa diganti dengan zener 15volt. Referensi awal memakai skotky dioda, Namun setelah saya coba dan baca datasheet, sifat dioda tersebut memiliki reverse current yang lebih tinggi bila dibandingkan dengan dioda yang lain. Sehingga saya memilih dioda zener dengan rating 500mA 15Volt atau 18 Volt.  Dioda disini berfungsi sebagai start up charging capacitor berfungsi sebagai jalur kutup negatip dari capacitor saat charging awal untuk mendapatkan tegangan dengan level yang lebih tinggi dari gate treshold (Vgs) mosfet. Sesudah tegangan tercapai, driver baru bisa bekerja dengan baik. Saya coba akali dengan menseries capacitor untuk mnurunkan ESR namun konsekuensi discharge dari capacitor akan menyisakan tegangan pada capacitor selain yang berhubungan dengan driver mosfet. Jadi kondisi mosfet tidak totally turn off. Menyisakan tegangan pada saat turn off. Kelebihan bila menseries capacitor adalah tegangan sisa capacitor berfungsi seperti battery sehingga tegangan tresshold mosfet bisa tercapai/terlewati. Akibatnya Rds on akan sama rendahnya dengan drive mosfet normal pada low side. Dapat diakali dengan memilih mosfet dengan gate treshold yang lebih tinggi sehingga tegangan sisa dari capacitor tidak mempengaruhi mosfet sehingga bisa totally turn off. Penambahan induktor bisa bila ingin membuat resonant gate drive, namun frekuensi harus cukup tinggi, biasanya diatas 500khz. Part yang krusial lain yaitu resistor untuk discharge, diusahakan seminimal mungkin, untuk meminimalisir power disipasi dari mosfet driver. Hanya sedikit modifikasi dari circuit saya peroleh referensi dari (CAPACITIVE DC-ISOLATED GATE DRI VER – THE
CONCEPT,)Alon Blumenfeld, Alon Cervera, and Shmuel (Sam) Ben-Yaakov