Ahoj,
HonzaCh to popsal velmi výstižně, já bych si k tomu opět přidal akorát pár svých poznámek
1) N-MOSFET (N-IGBT) se na horních pozici můstku používá především z důvodu toho, že se technologicky nedaří běžně vyrábět MOSFET/IGBT s P-vodivostí jednak se slušným výkonem ale hlavně na vyšší napětí než je cca 80-100V. Samozřejmě výhoda P-MOSFETu v horní pozici je zřejmá -
není potřeba vytvářet tzv. plovoucí (floating) zdroj napětí pro jeho otevírání. Plovoucí proto, že jako nula se pro otevírání horního tranzistoru používá napětí meziobvodu a k němu se "moduluje" napětí z obvodu bootstrap. (nejčastěji 10-25V pro dokonalé otevření výkonového spínače).
Př. pro měnič napájený z 1f. sítě, kde je po usměrnění v DC meziobvodu 300V, je spodní tranzistor můstku vůči nule(zemi) řízen běžnými 15V, ale ten horní tranzistor v můstku vlastně 315V, kdyby se to měřilo vůči zemi. Jenomže právě z principu zapojení můstku je možné použít jako "nulu" pro spínání horního tranzistoru střed mezi horním a dolním tranzistorem, čili to napětí meziobvodu. Takže ten horní tranzistor to vnímá tak jako by byl spínán taky jen 15V, akorát si celkem spokojeně hoví na zcela jiném potenciálu, a napěťově za něj trpí budič.
Vytvoření toho plovoucího zdroje lze realizovat vícero způsoby, ale nejednodušší a tedy i nejlevnější se ukázalo jako zapojení označované [bootstrap, floating high-side driver] jak píše Honza. Tento obvod, především tedy logika jeho řízení je integrována přímo v budiči. Teoreticky se jedná o asi nejednodušší zapojení tzv. "zvyšovače" napětí. Skládá se z tranzistoru, diody, kondenzátoru a případně odporu. Bohužel přímo do budiče se integruje pouze ten tranzistor (budiče od ST mají občas integrovanou i diodu). Takže je třeba ostatní součástky k budiči připojovat externě. To lze ostatně vidět na schématickém zapojení těchto budičů, např. IR2101, nebo viz ten ve schematics v .pdf co jsem postnul na první stránku.
Teď udělám z pedagogického hlediska zásadní chybu, neboť přeskočím z časových důvodů

princip funkce obvodu bootstrap a pouze vypíchnu jednu obecnou a zásadní vlastnost tohoto zapojení, která se nám vysloveně nehodí. Jelikož zásobárnu energie pro plovoucí zdroj obvodu bootstrap tvoří pouze kondenzátor, který se při buzení tranzistoru přes jeho přechod G-E pomalu vybíjí, tak je samozřejmě potřeba řešit jeho opětovné dobíjení.
(pozn. existují složitější zapojení, které kondenzátor dobíjí permanentně z jiného obvodu ) . Kondenzátor lze totiž dobít jen v případě, že je horní tranzistor uzavřený a dolní tranzistor větve můstku otevřený. Toto se naštěstí děje za chodu v můstku permanentně z principu jeho funkce. Problémem je ale start můstku, kdy jsou všechny tranzistory vypnuté, takže kondenzátor je vybitý. Proto je potřeba jej před startem můstku nabít. Toto bohužel ve většině budičů ošetřeno není a je tedy potřeba tuto "startovací sekvenci" naprogramovat v řídícím MCU.
Př. Konkrétně se to realizuje tak, že po příchodu signálu ke startu, se nejprve na chvilku sepnou všechny spodní tranzistory můstku (většinou se do nich pouští nějaká PWM), přes které se nabijí kondenzátory obvodu bootstrap (připojený motor nemůže z principu ještě vykonat žádný pohyb). a po uplynutí této doby se teprve spustí sekvence řízení můstku. - tzn. z toho vyplývá nutnost umět řídit samostatně spodní tranzistory můstku!!!
2) ad budící proud - u mrňavých tranzistorů, tj. do spínání 3kW výkonu motoru to není třeba nějak složitě řešit, spíše naopak se budící proud ještě úmyslně omezuje.
Tady v tomto případě se vyskytuje zvláštní paradox, za jehož příčinou je opět ta k... indukčnost. Z logiky věci přece chceme tranzistor sepnout co nejrychleji, protože doba přechodu z otevřeného stavu do zavřeného přímo souvisí s množstvím tzv. spínacích ztrát na něm vznikajících. Rychlost sepnutí tranzistoru i u MOSFET/IGBT paradoxně ovlivňuje velikost budícího proudu, tedy tvrdost budiče. Neboť je potřeba ve struktuře tranzistoru nabít nejvýznamnější parazitní kapacitu Cgs (ono jich je tam víc). Jenže...
Když tedy budeme mít ideální tranzistor, který sepne skokem, tak se nám za to indukčnost motoru odvděčí šílenou špičkou napětí, která ohrožuje především veškeré polovodiče, které ji přijdou do cesty, kde na prvním místě stojí právě spínací tranzistory a jejich budiče. A bohužel i sebelépe navržený snubber obvod není všemocný, neboť my ty tranzistory spínací napěťově zas tolik předimenzované nemáme.
Př. Proto se tedy spínací tranzistory úmyslně "zpomalují" vložením odporu do cesty k Gate tranzistoru v rozmezí většinou 33 - 100 Ohm (závisí na konkrétním případě, občas na to lze u výrobce tranzistoru najít i graf). Kde za cenu prodloužení spínací doby tranzistoru (doba roste lineárně s velikostí odporu) a tedy vzrůstu spínacích ztrát na něm vznikajících, velice účinně eliminuje špičkovou hodnotu indukovaného napětí na cívce motoru.
Á teď ještě koukám na Citronnkovo zapojení a málem bych zapomněl to tu zmínit... Samozřejmě, když je potřeba k rychlému sepnutí tranzistoru nabít parazitní kapacity, tak samozřejmě k jeho rychlému uzavření je potřeba je prozměnu rychle vybít. Zde se spoléhá opět na kvalitní konstrukci budiče, přes který by měl být schopen náboj rychle odtéci pryč. Proud se tentokráte vrací jinou cestou zpět do budiče a to přes emitor do vstupu budiče značeného jako VSx. Tj. je občas třeba provést další speciální obvodová zapojení jak rychle (případně naopak pomaleji, protože špičky vznikají i při vypínání) vybít tu kapacitu.(pozn. o to se asi právě chtělo pokoušet to zapojení D5-R3) Někdy je tak dokonce vhodné "nastavit" zvlášť zapínací a zvlášť vypínací dobu daného tranzistoru. Vypínací dobu pak ovlivňujeme vložením resistoru (poloviční resp. třetinové, tranzistory mají totiž delší vypínací dobu) velikosti mezi emitor a vstup VSx budiče.
Prakticky se tak celý problém řeší většinou pouhým vložením jednoho resistoru do obvodu Gate a tím problém hasne (řešení té vybíjecí cesty se provádí až u hodně velkých tranzistorů, tam se dokonce lze setkat i s aktivním zapojením).
3) ad ty diody pro komutaci proudu z můstku. Věc se má tak že MOSFET tranzistory mají tuto diodu přímo v sobě, jako parazitní strukturu, které se nejde zbavit.
(pozn. IGBT tuto diodu ve své struktuře nemá). Konkrétně v aplikaci pro můstkové zapojení by se mohlo na první pohled zdát, že tu parazitní diodu s výhodou použijeme. Bohužel problém tkví v tom, že ta dioda je děsně pomalá
(a ta pomalost bohužel ještě roste s napětím, na jaké se struktura MOSFET postavena) tj. pro komutaci větších proudů v můstku naprosto nepoužitelná, neboť na ní vznikají vysoké spínací ztráty (analogie k tomu co jsem popisoval výše) a brzo uhoří. Její nahrazení externí rychlou Schottkyho diodou je také problematické, protože ta parazitní bestie krom toho, že je pomalá má i velmi malý úbytek napětí(díky tomu že je součástí struktury), takže proud má stejně tendenci téci přes ní. Řešením je tak pouze použití "super" diod, tuším, že je kdysi vyráběl Siemens pod označením FRED. Takže tahle vlastnost MOSFETu je vlastně hlavní příčina, proč v obvodech dnes už od 100V výše převládají IGBT tranzistory.