Ang Bootstrap capacitor sa isang circuit ng control ng kalahating tulay

Ang mga integrated circuit - mga driver ng half-tulay, tulad ng, halimbawa, IR2153 o IR2110, ay nagsasangkot ng pagsasama sa pangkalahatang circuit ng isang tinatawag na bootstrap (natanggalang) capacitor para sa independyenteng supply ng kuryente sa itaas na key control circuit.

Habang ang ilalim na susi ay nakabukas at nagsasagawa ng kasalukuyang, ang bootstrap capacitor ay konektado sa pamamagitan ng bukas na ibabang susi na ito sa negatibong bus ng kuryente, at sa oras na ito maaari itong makatanggap ng singil sa pamamagitan ng bootstrap diode nang direkta mula sa pinagmulan ng kapangyarihan ng driver.

Kapag ang mas mababang key ay sarado, ang bootstrap diode ay tumitigil sa pagbibigay ng singil sa bootstrap capacitor, dahil ang kapasitor ay na-disconnect mula sa negatibong bus sa parehong sandali, at ngayon ay maaaring gumana bilang isang lumulutang na mapagkukunan ng kapangyarihan para sa circuit control circuit ng itaas na kalahating tulay na susi.

Ang ganitong solusyon ay nabibigyang katwiran, dahil ang lakas na madalas na kinakailangan para sa susi ng pamamahala ay medyo maliit, at ang enerhiya na natupok ay maaaring regular na mai-replenished mula sa mababang boltahe ng suplay ng kuryente nang direkta sa panahon ng pagpapatakbo ng power unit. Ang isang kapansin-pansin na halimbawa ay ang output mababang-dalas na yugto ng halos anumang mababang-lakas na inverter 12-220.

Tulad ng para sa kapasidad ng bootstrap kapasitor, hindi ito dapat masyadong malaki (upang ganap na mag-recharge sa oras habang bukas ang ibabang susi) at hindi masyadong maliit upang hindi lamang mag-alis sa mga elemento ng circuit nang mas maaga, ngunit maaari ding patuloy na humawak ng isang sapat na halaga singilin nang walang kapansin-pansin na pagbagsak ng boltahe, upang ang singil na ito ay higit pa sa sapat para sa itaas na key control control.

Samakatuwid, kapag kinakalkula ang minimum na kapasidad ng isang bootstrap capacitor, ang mga sumusunod na makabuluhang mga parameter ay isinasaalang-alang: ang singil ng gate ng itaas na key Qg, ang kasalukuyang pagkonsumo ng output yugto ng microcircuit sa static mode Ay, at ang boltahe ay bumaba sa buong bootstrap diode Vbd.

Ang kasalukuyang pagkonsumo ng yugto ng output ng microcircuit ay maaaring makuha gamit ang isang margin ng Is = 1mA, at ang pagbaba ng boltahe sa buong diode ay dapat na kinuha katumbas ng Vbd = 0.7V. Tulad ng para sa uri ng kapasitor, dapat itong maging isang kapasitor na may isang minimum na pagtagas kasalukuyang, kung hindi man ang pagtagas kasalukuyang ng kapasitor ay dapat ding isinasaalang-alang. Ang isang tantalum kapasitor ay angkop para sa papel na bootstrap, dahil ang mga capacitor ng ganitong uri ay may pinakamaliit na pagtagas na kasalukuyang mula sa iba pang mga katapat na electrolytic.

Halimbawa ng Pagkalkula

Ipagpalagay na kailangan nating pumili ng isang bootstrap kapasitor upang mabigyan ng kapangyarihan ang upper key control circuit ng isang half-tulay na binuo sa IRF830 transistors at gumana sa dalas ng 50 kHz, at ang gate switch ng upper key (ang control boltahe na isinasaalang-alang ang pagbaba ng boltahe sa buong diode ay magiging 11.3 V) sa boltahe na ito 30 nC (buong singil ng gate ng Qg ay tinutukoy ng datasheet).

Hayaan ang boltahe ng ripple sa bootstrap kapasitor ay hindi lalampas sa dU = 10 mV. Nangangahulugan ito na ang pangunahing pinahihintulutang pagbabago ng boltahe sa kapasidad ng bootstrap sa isang pag-ikot ng operasyon ng kalahating tulay ay dapat dalhin ng dalawang pangunahing mga mamimili: ang microcircuit mismo at ang gate ng patlang na poste na kinokontrol ng ito. Pagkatapos ang kapasitor ay mai-recharged sa pamamagitan ng diode.

Ang pag-unlad ng cycle ng microcircuit ay tumatagal ng 1/50000 segundo, na nangangahulugang kapag natupok sa static mode 1 mA, ang singil na natanggal ng microcircuit ay magiging katumbas ng

Q microcircuits = 0.001 / 50000 = 20 nC.

Q gate = 30 nC.

Kapag ibabalik ang mga singil na ito, ang boltahe sa buong kapasitor ay hindi dapat magbago ng higit sa 0.010 mV. Pagkatapos:

SB * dU = Q microcircuit + Q gate.

I-reset ang = (Q circuits + Q gate) / dU.

Para sa aming halimbawa:

Cbt = 60 nl / 0.010V = 6000 nF = 6.0 uF.

Pumili kami ng isang kapasitor na may kapasidad ng 10 microfarads 16 V, tantalum. Inirerekomenda ng ilang mga developer ang pagpaparami ng minimum na kapasidad ng kapasitor sa pamamagitan ng 5-15, para sigurado.Tulad ng para sa diode ng bootstrap, dapat itong mabilis na kumikilos at makatiis sa maximum na boltahe ng bahagi ng kapangyarihan ng kalahating tulay bilang reverse.

Comments

[#1 yuyuyu]

Suriin ang uri ng kondaktibiti ng mga transistor, ay dapat na iba pang paraan sa paligid. Yuri