Penggerak Transistor Kesan Komponen Diskret

Ia adalah satu perkara apabila untuk kawalan berkelajuan tinggi berkuasa transistor berkuat kuasa dengan pintu berat ada pemandu siap dalam bentuk cip khusus seperti UCC37322, dan agak berbeza apabila tiada pemacu sedemikian, dan skema kawalan utama kuasa mesti dilaksanakan di sini dan sekarang.

Dalam kes sedemikian, seringkali perlu untuk menggunakan bantuan komponen elektron yang diskret yang sudah ada, dan sudah dari mereka untuk memasang pemandu pengatup. Kes itu, nampaknya tidak rumit, untuk mendapatkan parameter masa yang mencukupi untuk menukar transistor kesan medan, semuanya mesti dilakukan dengan cekap dan berfungsi dengan betul.

Idea yang sangat berbaloi, ringkas dan berkualiti tinggi dengan tujuan menyelesaikan masalah yang sama telah dicadangkan pada tahun 2009 oleh Sergey BSVi dalam blognya "Embedder Page".

Litar ini telah berjaya diuji oleh pengarang di jambatan separuh pada frekuensi sehingga 300 kHz. Khususnya, pada frekuensi 200 kHz, dengan kapasitansi beban sebanyak 10 nF, adalah mungkin untuk mendapatkan bahagian depan dengan tempoh tidak lebih daripada 100 ns. Mari kita lihat bahagian teori penyelesaian ini, dan cuba untuk memahami secara terperinci bagaimana skim ini berfungsi.

Arus utama caj dan pelepasan gerbang ketika membuka kunci dan mengunci aliran induk utama melalui transistor bipolar tahap output pemandu. Transistor ini mesti menahan arus kawalan pintu puncak, dan voltan pemancar maksimum mereka (mengikut lembaran data) mestilah lebih besar daripada voltan bekalan pemandu. Biasanya, 12 volt cukup untuk mengawal pengatup padang. Bagi arus puncak, kami mengandaikan bahawa ia tidak melebihi 3A.

Sekiranya arus yang lebih tinggi dikehendaki untuk mengawal kunci, maka transistor peringkat keluaran juga mesti lebih berkuasa (tentu saja, dengan kekerapan menghadkan perpindahan semasa).

Sebagai contoh, pasangan pelengkap - BD139 (NPN) dan BD140 (PNP) sesuai sebagai transistor peringkat keluaran. Mereka mempunyai voltan had pengilang pemancar sebanyak 80 volt, arus pemungut puncak 3A, kekerapan potongan pemindahan semasa 250 MHz (penting!), Dan sekurang-kurangnya pekali pemindahan statik minimum 40.

Untuk meningkatkan keuntungan semasa, pasangan tambahan tambahan transistor rendah KT315 dan KT361 dengan voltan terbalik maksimum 20 volt, pekali pemindahan statik minimum 50, dan frekuensi cutoff 250 MHz ditambah setinggi transistor output BD139 dan BD140 .

Hasilnya, kita memperoleh dua pasang transistor yang disambungkan mengikut litar Darlington dengan pekali pemindahan minimum minimum 50 * 40 = 2000 dan dengan frekuensi cutoff 250 MHz, iaitu secara teorinya, dalam had, kelajuan pensuisan boleh mencapai beberapa nanodetik. Tetapi sejak kita bercakap tentang proses yang agak panjang untuk menunaikan dan menunaikan kapasitansi pintu, kali ini akan menjadi suatu perintah magnitud yang lebih tinggi.

Isyarat kawalan mesti dibekalkan ke pangkalan gabungan transistor KT315 dan KT361. Arus pembukaan pangkalan transistor NPN (atas) dan PNP (lebih rendah) mesti dipisahkan.

Untuk tujuan ini, perintang pengasingan dapat dipasang di litar, tetapi penyelesaian dengan pemasangan unit bantuan pada KT315, resistor dan dioda 1n4148 ternyata jauh lebih berkesan untuk litar tertentu ini.

Fungsi unit ini adalah dengan cepat mengaktifkan pangkalan transistor atas aras rendah semasa menggunakan voltan yang lebih tinggi ke pangkalan unit ini, dan dengan cepat melalui dioda tarik pangkalan-pangkalan ke tolak apabila isyarat tahap terendah muncul pada pangkalan unit.

Untuk dapat mengawal pemandu ini dari sumber isyarat rendah semasa dengan arus keluaran perintah 10 mA, transistor berkuat kuasa medan semasa semasa KP501 dan optocoupler 6n137 berkelajuan tinggi dipasang di litar.

Apabila arus kawalan diterapkan melalui rantai 2-3 optocouplers, transistor bipolar output di dalamnya masuk ke keadaan yang sedang dijalankan, dan pada terminal 6 terdapat pemungut terbuka yang mana perintang tersambung, yang menarik pintu transistor KP501 kesan rendah semasa ke bus kuasa positif optocoupler.

Oleh itu, apabila isyarat tahap tinggi dibekalkan kepada input optocoupler, isyarat tahap rendah akan berada di pintu pengawal medan KP501, dan ia akan ditutup, dengan itu menyediakan kemungkinan arus mengalir melalui pangkalan yang lebih tinggi mengikut skema KT315 - pemandu akan mengenakan bayaran pengawal medan utama.

Jika pada input optocoupler terdapat isyarat tahap rendah atau tidak ada isyarat, maka pada output optocoupler akan ada isyarat tahap tinggi, pengatup KP501 akan mengecas, litar stoknya akan ditutup, dan pangkalan litar atas menurut litar KT315 akan ditarik ke sifar.

Tahap keluaran pemandu akan mula melepaskan pintu kunci kunci yang dikendalikannya. Adalah penting untuk diperhatikan bahawa dalam contoh ini voltan bekalan optocoupler adalah terhad kepada 5 volt, dan peringkat utama pemandu dikuasakan oleh 12 volt.