Bootstrap kondensator i en halvbro kontrollkrets

Integrerte kretsløp - halvbrodrivere, som for eksempel IR2153 eller IR2110, involverer inkludering i den generelle kretsen av en såkalt bootstrap (løsrevet) kondensator for uavhengig strømforsyning til den øvre nøkkelkontrollkretsen.

Mens den nederste tasten er åpen og leder strøm, kobles bagasjeromskondensatoren gjennom denne åpne bunnnøkkelen til den negative strømbussen, og på dette tidspunktet kan den motta ladning gjennom bootstrap-dioden direkte fra driverens strømkilde.

Når den nedre tasten er lukket, slutter oppstartsdioden å levere ladning til oppstartstrapskondensatoren, siden kondensatoren er koblet fra den negative bussen i samme øyeblikk, og nå kan fungere som en flytende kraftkilde for portkontrollkretsen til den øvre halvbroenøkkelen.

En slik løsning er berettiget, fordi kraften ofte kreves for nøkkelhåndtering er relativt liten, og energien som forbrukes ganske enkelt kan etterfylles fra førers lavspent strømforsyning direkte under driften av kraftenheten. Et slående eksempel er lavfrekvenstrinnet i nesten hvilken som helst laveffektomformer 12-220.

Når det gjelder kapasiteten til bootstrap-kondensatoren, skal den verken være for stor (for å kunne lade helt opp i tid mens den nedre tasten er åpen) og ikke for liten for ikke bare å tømme ut kretselementene i forkant, men også kunne holde en tilstrekkelig mengde lading uten merkbart spenningsfall, slik at denne ladningen er mer enn nok for den øvre tastkontrollsyklusen.

Derfor beregner man følgende viktige parametere når man beregner minimumskapasitansen til en bootstrap-kondensator: portladningen til den øvre nøkkelen Qg, strømforbruket for utgangstrinnet til mikrokretsen i statisk modus Er, og spenningsfallet over bootstrap-dioden Vbd.

Strømforbruket av utgangstrinnet til mikrokretsen kan tas med en margin på Is = 1 mA, og spenningsfallet over dioden bør tas lik Vbd = 0,7V. Når det gjelder kondensatortypen, må det være en kondensator med en minimum lekkasjestrøm, ellers må det også tas hensyn til lekkasjestrømmen til kondensatoren. En tantalkondensator er godt egnet for startstrap-rollen, siden kondensatorer av denne typen har den minste lekkasjestrømmen fra andre elektrolytiske kolleger.

Beregningseksempel

Anta at vi må velge en startstrap-kondensator for å drive den øvre nøkkelstyringskretsen til en halvbro montert på IRF830-transistorer og opererer med en frekvens på 50 kHz, og portbryteren til den øvre nøkkelen (kontrollspenningen som tar hensyn til spenningsfallet over dioden vil være 11,3 V) ved denne spenningen 30 nC (full portladning Qg bestemmes av databladet).

La spenningen ripple på bootstrap kondensatoren ikke overstige dU = 10 mV. Dette betyr at den viktigste tillatte spenningsendringen på startstrap-kondensatoren i en syklus av halvbro-operasjonen bør bringes av to hovedforbrukere: selve mikrokretsløpet og porten til feltstangen som styres av den. Da vil kondensatoren lades gjennom dioden.

Utviklingssyklusen til mikrokretsløpet varer 1/50000 sekunder, noe som betyr at når forbruket er i statisk modus 1 mA, vil ladningen som dissiperes av mikrokretsen være lik

Q-mikrokretser = 0,001 / 50000 = 20 nC.

Q-port = 30 nC.

Når du returnerer disse ladningene, bør spenningen over kondensatoren ikke endres med mer enn 0,010 mV. deretter:

SB * dU = Q mikrokrets + Q-port.

Reset = (Q-kretser + Q-gate) / dU.

For eksempel:

Cbt = 60 nl / 0.010V = 6000 nF = 6,0 uF.

Vi velger en kondensator med en kapasitet på 10 mikrofarader 16 V, tantal. Noen utviklere anbefaler å multiplisere kondensatorens minste kapasitet med 5-15, helt sikkert.Når det gjelder bagasjeromsdioden, må den være hurtigvirkende og tåle maksimal spenning på strømdelen av halvbroen som motsatt.

Comments

[#1 yuyuyu]

Sjekk hvilken type ledningsevne transistorene er, omvendt. jury