Illesztőprogram kiválasztása a MOSFET számára (példa számítás paraméterek alapján)

A FET kapu vezérlés fontos szempont a modern elektronikus eszközök fejlesztésében. Például, amikor az impulzus-átalakítóban csak az alsó teljesítménykapcsolót használják, és az egyedi meghajtó speciális mikroáramkör formájában történő használatának a döntése mellett dönt, meg kell oldani a megfelelő meghajtó kiválasztásának problémáját, hogy az megfeleljen a következő feltételeknek.

Először a meghajtónak biztosítania kell a kiválasztott kulcs megbízható kinyitását és bezárását. Másodszor, a kapcsolás során a vezető és a hátsó élek megfelelő időtartamára be kell tartani a követelményeket. Harmadszor, magát a meghajtót nem szabad túlterhelni az áramkörben végzett munka közben.

Ebben a szakaszban tanácsos kezdeni a terepi tranzisztor dokumentációjának elemzésével, és ezek alapján meghatározni, hogy mi legyen a meghajtó jellemzői. Ezt követően egy konkrét illesztőprogram-chipet kell kiválasztani a piacon kínált termékek közül.

A vezérlőfeszültség amplitúdója 12 volt

A terepi tranzisztor adatlapjában található a Vgs (th) paraméter - ez a kapu és a forrás közötti minimális feszültség, amelynél a tranzisztor már lassan kinyílik. Értéke általában 4 volt.

Ezenkívül, amikor a kapu feszültsége körülbelül 6 voltra emelkedik, egy olyan jelenség, mint például a „Miller-fennsík”, nyilvánvalóan megnyilvánul, azzal jellemezve, hogy a tranzisztor kinyitásakor, a csatornába eső feszültség indukált hatása miatt, a kapu-forrás kapacitása ideiglenesen mintha növekedni fog, és bár a redőny továbbra is töltődik a vezetőtől, a rajta lévő feszültség a forráshoz viszonyítva egy ideig tovább nem növekszik.

A Miller-fennsík leküzdése után azonban a kapu feszültsége lineárisan tovább növekszik, és a lefolyó áram időben lineárisan eléri a maximális értéket abban a pillanatban, amikor a kapu feszültsége körülbelül 7-8 volt.

Mivel az összes kapacitás feltöltése folyamatosan exponenciálisan folytatódik, vagyis a végén mindig lelassul, majd a redőny gyorsabb feltöltése érdekében, hogy ne késleltessük a tranzisztor megnyitását, az Uupr meghajtó kimeneti feszültségét 12 V-nak tekintjük. Ezután 7-8 volt - ez csak az amplitúdó 63% -a, amelyre a feszültség szinte lineárisan növekszik egy 3 * R * Ciss-szel megegyező ideig, ahol Ciss az aktuális kapu kapacitása, és R az ellenállás a kapu-forrás szakaszban.

Teljes kapu töltés Qg

A meghajtó feszültségének kiválasztásakor a teljes Qg kapu töltését vesszük figyelembe. Ez egy kompromisszum az Imax meghajtó csúcsárama és a Tvcl tranzisztor nyitási ideje között. Először felismerik a teljes Qg kaputöltést, amelyet a sofőrnek át kell adnia a kapuhoz minden kulcsfontosságú működési ciklus elején, és minden ciklus végén eltávolítja azt a redőnyről.

A teljes redőnytöltést az adatlap grafikonja alapján fogjuk megtalálni, ahol az eredetileg feltételezett feszültségtől függően a Qg 12 V-os Uupr feszültségnél eltérő lesz.

Mennyi ideig kell teljesen redőnyíteni a redőnyöt - ez valójában attól függ, hogy mennyi ideig tart a teljes tranzisztor eleje kinyílni, vagy attól, hogy mennyi meghajtó elérhető. A kiválasztott illesztőprogramnak rendelkeznie kell a megfelelő emelkedési idő és esési idő opciókkal.

Mivel azonban úgy döntöttünk, hogy a meghajtót elsősorban a fejlett áramkör igényei alapján választjuk meg, a számítást pontosan attól az időponttól kezdjük, amikor a tranzisztornak teljesen kinyílnia (vagy bezáródnia) kell. A Qg kapu töltését elosztjuk a T kulcs be- / kikapcsolásához (vagy kikapcsolásához) szükséges idő értékével - a kapun áthaladó illesztőprogram átlagos áramát kapjuk:

Iav = Qg / Tincl.

Csúcsáramú Imax meghajtó

Mivel összességében a redőnyök töltésének folyamata szinte egyenletesen megy végbe, feltételezhetjük, hogy a meghajtó kimeneti ára majdnem nullára esik a redőny teljes feltöltésének idejére (az Uupr feszültségre). Ezért feltételezzük, hogy az Imax meghajtó csúcsárama megegyezik az átlagos áramérték kétszeresével: Imax = Iav * 2, akkor a meghajtó biztosan nem ég ki a kimeneti áram túlterhelése miatt. Ennek eredményeként az Imax és Upr alapján választjuk meg az illesztőprogramot.

Ha a sofőr már a rendelkezésünkre áll, és az Imax kiderült, hogy meghaladja a vezető csúcsáramát. Egyszerűen elosztjuk az Uupr vezérlőfeszültség amplitúdóját a maximális Imax meghajtó értékével.

Ohm törvénye szerint megkapjuk annak a minimális ellenállásnak az értékét, amelyre szükségünk van a kapuáramkörben annak érdekében, hogy a kapu töltési áramát a meglévő meghajtó adatlapjában megadott csúcsáramra korlátozzuk:

Rgate = Upr / Imax illesztőprogram

Az adatlapban az Rg értéket néha feltüntetik - a kapu-forrás szakasz ellenállása. Fontos figyelembe venni, és ha ez az érték elegendő, akkor külső ellenállásra nincs szükség. Ha tovább kell korlátoznia az áramot, külső ellenállást kell hozzáadnia. Külső ellenállás hozzáadásakor ez befolyásolja a kulcs nyitási idejét.

A megnövekedett R * Ciss paraméter nem vezethet a vezető él kívánt hosszának túllépéséhez, ezért ezt a paramétert ki kell számítani.

Ami a kulcs reteszelését illeti, itt a számításokat hasonló módon hajtjuk végre. Ha azonban szükséges, hogy a vezérlőimpulzusok vezető és hátsó éleinek időtartama eltérjen egymástól, akkor külön RD-láncokat lehet feltenni a töltésre és a redőny kisülésére, hogy különböző időállandókat kapjunk az egyes munkaciklusok kezdetéhez és befejezéséhez. Fontos, hogy ne felejtsük el, hogy a kiválasztott illesztőprogramnak rendelkeznie kell a megfelelő minimális emelkedési idő és esési idő paraméterekkel, amelyeknek a szükségesnél alacsonyabbnak kell lenniük.