kategorier: Utvalgte artikler » Praktisk elektronikk
Antall visninger: 10,626
Kommentarer til artikkelen: 1
Diskret komponent felteffekt transistor driver
Det er en ting når det er høyhastighets kontroll av en kraftig felteffekttransistor med en tung port ferdig driver i form av en spesialisert brikke som UCC37322, og ganske annerledes når det ikke er en slik driver, og kontrollplanen for strømnøkkel må implementeres her og nå.
I slike tilfeller er det ofte nødvendig å ty til hjelp av diskrete elektroniske komponenter som er tilgjengelige, og fra dem å sette sammen lukkerføreren. Det virker som om saken ikke er vanskelig, men for å oppnå tilstrekkelige tidsstyringsparametere for å bytte felteffekttransistor, må alt gjøres effektivt og fungere riktig.
En veldig verdig, kortfattet og høykvalitetsidé med målet om å løse et lignende problem ble foreslått tilbake i 2009 av Sergey BSVi i bloggen “Embedder Page”.
Kretsen ble vellykket testet av forfatteren i halvbroen ved frekvenser opp til 300 kHz. Spesielt ved en frekvens på 200 kHz, med en lastkapasitans på 10 nF, var det mulig å oppnå fronter med en varighet på ikke mer enn 100 ns. La oss se på den teoretiske siden av denne løsningen, og prøve å forstå detaljert hvordan dette skjemaet fungerer.
Hovedstrømmene for ladningen og utladningen av porten når du låser opp og låser hovednøkkelen, strømmer gjennom de bipolare transistorene i førerens utgangstrinn. Disse transistorene må tåle toppgrindens kontrollstrøm, og deres maksimale samler-emitter-spenning (i henhold til databladet) må være større enn driverens forsyningsspenning. Vanligvis er 12 volt nok til å kontrollere feltlukkeren. Når det gjelder toppstrømmen, antar vi at den ikke overskrider 3A.
Hvis en høyere strøm er nødvendig for å kontrollere nøkkelen, må transistorene i utgangstrinnet også være kraftigere (selvfølgelig med en passende begrensningsfrekvens for strømoverføring).
For vårt eksempel er et komplementært par - BD139 (NPN) og BD140 (PNP) egnet som transistorer i utgangstrinnet. De har en grensespenning for samler-emitter på 80 volt, en toppsamlerstrøm på 3A, en avkoblingsstrømoverføringsfrekvens på 250 MHz (viktig!), Og en minimum statisk strømoverføringskoeffisient på 40.
For å øke strømforsterkningen, tillegges et ekstra komplementært par lavstrømstransistorer KT315 og KT361 med en maksimal revers spenning på 20 volt, en minimum statisk strømoverføringskoeffisient på 50, og en avskjæringsfrekvens på 250 MHz like høy som utgangstransistorene BD139 og BD140 .
Som et resultat får vi to par transistorer koblet i henhold til Darlington-kretsen med en total minimum strømoverføringskoeffisient på 50 * 40 = 2000 og med en avskjæringsfrekvens på 250 MHz, det vil si teoretisk i grensen, kan koblingshastigheten nå flere nanosekunder. Men siden vi snakker om relativt lange prosesser med lading og utladning av portkapasitansen, vil denne tiden være en størrelsesorden høyere.
Styresignalet må tilføres den kombinerte basen til transistorer KT315 og KT361. Åpningsstrømmene til basen NPN (øvre) og PNP (nedre) transistorer må skilles.
For dette formålet kunne isolasjonsmotstander installeres i kretsen, men løsningen med installasjon av en hjelpeenhet på KT315, motstand og 1n4148 diode viste seg å være mye mer effektiv for akkurat denne kretsen.
Funksjonen til denne enheten er å raskt aktivere basen til de øvre transistorer i lavstrømstrinnet når du påfører en høyere spenning på basen til denne enheten, og like raskt gjennom dioden trekker basene til minus når et signal med det laveste nivået vises på basen til enheten.
For å kunne styre denne driveren fra en lavstrøm signalkilde med en utgangsstrøm i størrelsesorden 10 mA, er en lavstrøms felteffekttransistor KP501 og en høyhastighets optokoppler 6n137 installert i kretsen.
Når en styrestrøm blir påført gjennom en kjede med 2-3 optokoblere, går den utgående bipolare transistoren inne i en ledende tilstand, og ved pinnen 6 er det en åpen kollektor som en motstand er koblet til, som trekker porten til lavstrøm-felteffekttransistoren KP501 til den positive kraftbussen til optokobleren.
Når et høyt nivå signal tilføres inngangen til optokoppleren, vil et lavt nivå signal være på porten til KP501 feltkontrolleren, og det vil stenge, og derved gi strømmen mulighet for å strømme gjennom basen til den øverste i henhold til KT315-skjemaet - føreren vil lade porten til hovedfeltkontrolleren.
Hvis det ved inngangen til optokoppleren er et lavt nivå signal eller det ikke er noe signal, vil det ved utgangen til optokoppleren være et høyt nivå signal, KP501 lukkeren vil lade, dens lagerkrets lukkes, og basen til den øvre kretsen i henhold til KT315 krets vil bli trukket til null.
Driverutgangstrinnet vil begynne å tømme porten til nøkkelen den kontrollerer. Det er viktig å merke seg at i dette eksemplet er strømforsyningsspenningen til optokobleren begrenset til 5 volt, og hovedtrinnet til driveren drives av en spenning på 12 volt.
Se også på elektrohomepro.com
: