Pagpili ng isang driver para sa MOSFET (halimbawa ng pagkalkula ng mga parameter)

Ang kontrol ng gate ng FET ay isang mahalagang aspeto sa pagbuo ng anumang modernong elektronikong aparato. Halimbawa, kapag tanging ang mas mababang kapangyarihan switch ay ginagamit sa isang tagasumbrero ng pulso, at ang desisyon ay ginawa sa pabor sa paggamit ng isang indibidwal na driver sa anyo ng isang dalubhasang microcircuit, kinakailangan upang malutas ang problema ng pagpili ng isang angkop na driver upang masisiyahan ang mga sumusunod na kondisyon.

Una, ang driver ay kailangang magbigay ng maaasahang pagbubukas at pagsasara ng napiling key. Pangalawa, kinakailangan na sumunod sa mga kinakailangan para sa isang sapat na tagal ng nangunguna at trailing gilid habang lumilipat. Pangatlo, ang driver mismo ay hindi dapat ma-overload habang nagtatrabaho sa circuit.

Sa yugtong ito, ipinapayong magsimula sa pamamagitan ng pagsusuri ng data mula sa dokumentasyon para sa transaksyon ng larangan ng patlang, at mula sa mga ito upang matukoy kung ano ang mga katangian ng driver. Pagkatapos nito, nananatili itong pumili ng isang tukoy na driver ng driver mula sa mga inaalok sa merkado.

Ang amplitude ng control boltahe ay 12 volts

Sa datasheet sa field effect transistor mayroong isang parameter na Vgs (th) - ito ang minimum na boltahe sa pagitan ng gate at ang mapagkukunan kung saan magsisimulang magbukas ang transistor. Karaniwan ang halaga nito ay nasa loob ng 4 volts.

Dagdag pa, kapag ang boltahe sa gate ay tumataas ng halos 6 volts, isang kababalaghan tulad ng "Miller plateau" ay tiyak na magpapakita sa sarili, na binubuo sa katotohanan na sa panahon ng pagbubukas ng transistor, dahil sa sapilitan na pagkilos ng insidente ng boltahe sa pag-agos, ang kapasidad na pinagmulan ng gate ay pansamantalang bilang kung tataas, at kahit na ang shutter ay patuloy na makatanggap ng singil mula sa driver, ang boltahe sa ito na nauugnay sa pinagmulan ay hindi tataas pa sa loob ng ilang oras.

Gayunpaman, pagkatapos na malampasan ang Miller plateau, ang boltahe ng gate ay magpapatuloy na tataas nang magkakasunod, at ang kasalukuyang daloy ng paagusan ay magkakasunod na maaabot ang maximum sa oras para sa sandali kung ang boltahe ng gate ay tungkol sa 7-8 volts.

Dahil ang proseso ng pagsingil ng anumang kapasidad ay magpapatuloy nang malaki, iyon ay, sa pagtatapos ay palaging bumabagal, pagkatapos ay para sa isang mas mabilis na singil sa shutter, upang hindi maantala ang proseso ng pagbubukas ng transistor, ang output boltahe ng driver Uupr ay kinuha ng 12 volts. Pagkatapos ay 7-8 volts - ito ay magiging 63% lamang ng amplitude, kung saan ang boltahe ay lalago halos linearly para sa isang oras na katumbas ng 3 * R * Ciss, kung saan si Ciss ang kasalukuyang capacitance ng gate, at ang R ay ang paglaban sa seksyon na pinagmumulan ng gate.

Buong Gate Charge Qg

Kapag napili ang boltahe ng pagmamaneho, ang kabuuang bayad sa gate ng Qg ay isinasaalang-alang. Ito ay isang lugar ng kompromiso sa pagitan ng peak kasalukuyang ng driver ng Imax at ang oras ng pagbubukas ng transistor Tvcl. Una, kinikilala nila ang buong singil ng gate Qg, na kailangang ilipat ang driver sa gate sa simula ng bawat siklo ng operating operating, at sa pagtatapos ng bawat pag-ikot, alisin ito mula sa shutter.

Malalaman namin ang buong singil ng gate ayon sa graph mula sa datasheet, kung saan depende sa boltahe na orihinal na ipinapalagay na nasa kanal, ang Qg sa 12 volts na Uupr ay magkakaiba.

Para sa kung gaano katagal dapat na ganap na sisingilin ang shutter - depende talaga ito sa kung gaano katagal kinakailangan upang makuha ang harap ng pagbubukas ng power transistor, o kung saan magagamit ang driver. Ang driver na iyong pinili ay kailangang magkaroon ng naaangkop na pagpipilian ng Rise Time at Fall Time.

Ngunit dahil napagpasyahan namin na pipiliin namin ang driver batay sa mga pangangailangan ng binuo circuit, sisimulan namin ang pagkalkula mula sa oras na kinakailangan para sa transistor na ganap na buksan (o isara). Hinahati namin ang bayad sa gate Qg sa pamamagitan ng halaga ng kinakailangang oras para sa pagbubukas (o pagsasara) ang susi T sa (off) - nakukuha namin ang average na kasalukuyang lumalabas sa driver na dumadaan sa gate:

Iav = Qg / Tincl.

Peak kasalukuyang driver na si Imax

Dahil, sa kabuuan, ang proseso ng pagsingil ng shutter ay nagpapatuloy ng halos pantay, maaari nating ipalagay na ang output ng driver ay bababa sa halos zero sa oras na ganap na sisingilin ang shutter (sa boltahe na Uupr). Samakatuwid, ipinapalagay namin na ang tugatog na driver ng kasalukuyang Imax ay katumbas ng dalawang beses sa average na kasalukuyang halaga: Imax = Iav * 2, pagkatapos ay siguradong hindi masusunog ang driver mula sa labis na karga sa output kasalukuyang. Bilang isang resulta, pipiliin namin ang driver batay sa Imax at Upr.

Kung ang driver ay nasa aming pagtatapon, at ang Imax ay higit pa sa rurok ng kasalukuyang driver. Hinahati lang namin ang malawak ng control boltahe ng Uupr sa pamamagitan ng halaga ng maximum na kasalukuyang driver ng Imax.

Ayon sa batas ni Ohm, nakakakuha kami ng halaga ng minimum na pagtutol na kailangan mong magkaroon sa circuit circuit upang limitahan ang singil ng gate sa kasalukuyang rurok na idineklara sa datasheet para sa umiiral na driver:

Rgate = driver ng Upr / Imax

Sa datasheet, ang halaga ng Rg ay paminsan-minsan ay ipinahiwatig - ang paglaban ng seksyon na pinagmumulan ng gate. Mahalagang isaalang-alang ito, at kung ang halagang ito ay sapat, kung gayon ang isang panlabas na resistor ay hindi kinakailangan. Kung kailangan mong higit na limitahan ang kasalukuyang, magkakaroon ka rin magdagdag ng panlabas na risistor. Kapag ang isang panlabas na risistor ay idinagdag, makakaapekto ito sa pangunahing oras ng pagbubukas.

Ang tumaas na parameter na R * Ciss ay hindi dapat humantong sa paglampas sa nais na tagal ng nangungunang gilid, kaya dapat itong kalkulahin ang parameter na ito.

Tulad ng para sa proseso ng pag-lock ng susi, narito ang pagkalkula ay isinasagawa nang katulad. Kung, gayunpaman, kinakailangan na ang mga tagal ng nangungunang at trailing mga gilid ng mga control pulses ay magkakaiba sa bawat isa, kung gayon posible na maglagay ng hiwalay na mga chain-RD sa singil at sa paglabas ng shutter upang makakuha ng iba't ibang mga constant ng oras para sa simula at para sa pagkumpleto ng bawat ikot ng pagtatrabaho. Muli, mahalagang tandaan na ang napiling driver ay magkakaroon ng naaangkop na minimum na mga parameter ng Rise Time at Fall Time, na dapat mas mababa kaysa sa mga kinakailangan.

Comments

[#1 Roman menchish]

Maraming salamat sa malinaw na paglalarawan ng proseso.