MOSFET için bir sürücü seçme (parametrelere göre örnek hesaplama)

FET kapı kontrolü, herhangi bir modern elektronik cihazın geliştirilmesinde önemli bir husustur. Örneğin, bir puls dönüştürücüsünde sadece alt güç anahtarı kullanıldığında ve özel bir mikro devre şeklinde bireysel bir sürücünün kullanılması lehine karar verildiğinde, aşağıdaki koşulları yerine getirebilmesi için uygun bir sürücü seçme sorununu çözmek gerekir.

İlk olarak, sürücünün seçilen anahtarın güvenilir bir şekilde açılıp kapanmasını sağlaması gerekir. İkinci olarak, anahtarlama sırasında ön ve arka kenarların yeterli bir süre için gerekliliklere uyması gerekir. Üçüncüsü, devrede çalışırken sürücünün kendisi aşırı yüklenmemelidir.

Bu aşamada, saha etkisi transistörünün dokümantasyonundaki verileri analiz ederek ve sürücünün özelliklerinin ne olması gerektiğini belirlemek için bunlardan veriyi analiz etmekle başlamanız önerilir. Bundan sonra, piyasada sunulanlardan belirli bir sürücü çipi seçmek kalır.

Kontrol voltajının genliği 12 volttur

Alan etkili transistör üzerindeki veri sayfasında bir Vgs (th) parametresi vardır - bu, kapı ile transistörün zaten sessizce açılmaya başlayacağı kaynak arasındaki minimum voltajdır. Genellikle değeri 4 volt arasındadır.

Ayrıca, kapıdaki voltaj yaklaşık 6 volta yükseldiğinde, “Miller platosu” gibi bir fenomen, transistörün açılması sırasında, olay voltajının drenaj üzerindeki uyarılmış etkisinden dolayı, geçici olarak sanki kapı kaynağı kapasitansının olduğu gerçeğinden oluşur. deklanşör sürücüden şarj almaya devam edecek olsa da, kaynağa göre voltajı bir süre daha artmayacaktır.

Bununla birlikte, Miller platosunun üstesinden geldikten sonra, kapı voltajı doğrusal olarak artmaya devam edecek ve drenaj akımı, kapı voltajının yaklaşık 7-8 volt olduğu an için doğrusal olarak maksimum zamanına ulaşacaktır.

Herhangi bir kapasiteyi şarj etme işlemi katlanarak ilerlediğinden, sonunda, her zaman yavaşlar, daha hızlı bir deklanşör şarjı için, transistörün açılması işlemini geciktirmemek için, sürücü Uupr'ın çıkış voltajı 12 volt olarak alınır. Daha sonra 7-8 volt - bu, voltajın 3 * R * Ciss'e eşit bir süre boyunca neredeyse doğrusal olarak büyüyeceği genliğin sadece% 63'ü olacaktır, burada Ciss, mevcut geçit kapasitansıdır ve R, geçit kaynağı bölümündeki dirençtir.

Tam Geçitli Şarj Qg

Sürücü voltajı seçildiğinde, toplam geçit yükü Qg dikkate alınır. Bu, Imax sürücüsünün tepe akımı ile transistör Tvcl'nin açılma süresi arasındaki bir uzlaşmadır. İlk olarak, sürücünün her bir anahtar çalışma döngüsünün başında kapıya aktarmak zorunda kalacağı tam geçit yükü Qg'yi tanırlar ve her döngünün sonunda kepenkten çıkarın.

Veriyolundaki grafiğe göre tam geçit yükünü bulacağız, burada başlangıçta drenajda olduğu varsayılan gerilime bağlı olarak, 12 volt Uupr'daki Qg farklı olacaktır.

Obtüratörün tam olarak ne kadar şarj olması gerektiği - gerçekten güç transistörü açıklığının önünün ne kadar sürdüğüne veya hangi sürücünün kullanılabilir olduğuna bağlıdır. Seçtiğiniz sürücünün uygun Yükselme Zamanı ve Düşme Zamanı seçeneklerine sahip olması gerekir.

Ancak sürücüyü öncelikle gelişmiş devrenin ihtiyaçlarına göre seçeceğimize karar verdiğimizden, transistörün tamamen açılması (veya kapanması) için geçen zamandan itibaren hesaplamaya başlayacağız. Kapı yükü Qg'yi, T anahtarını açmak (veya kapatmak) için gereken zamanın değerine böleriz - kapıdan geçen sürücüden çıkan ortalama akımı alırız:

Iav = Qg / Tincl.

Tepe akım sürücüsü Imax

Bir bütün olarak, deklanşör şarj işlemi neredeyse aynı şekilde devam ettiğinden, sürücünün çıkış akımının deklanşör tamamen şarj edildiğinde (Uupr voltajına) neredeyse sıfıra düşeceğini varsayabiliriz. Bu nedenle, tepe sürücü akımının Imax'in ortalama akım değerinin iki katına eşit olduğunu varsayıyoruz: Imax = Iav * 2, o zaman sürücü kesinlikle çıkış akımındaki aşırı yükten yanmaz. Sonuç olarak, sürücüyü Imax ve Upr.

Sürücü zaten elimizde ve Imax sürücünün tepe akımından daha fazlaysa. Kontrol voltajı Uupr'ın genliğini maksimum akım Imax sürücüsünün değerine böleriz.

Ohm yasasına göre, geçit şarj akımını mevcut sürücü için veri sayfasında beyan edilen pik akımla sınırlamak için geçit devresinde olması gereken minimum direncin değerini alırız:

Rgate = Upr / Imax sürücüsü

Veri sayfasında, Rg değeri bazen belirtilir - kapı kaynağı bölümünün direnci. Bunu dikkate almak önemlidir ve bu değer yeterliyse, harici bir direnç gerekli değildir. Akımı daha fazla sınırlamanız gerekirse, harici bir direnç de eklemeniz gerekir. Harici bir direnç eklendiğinde, bu anahtarın açılış süresini etkileyecektir.

Artan R * Ciss parametresi, ön kenarın istenen süresini aşmamasına neden olmamalıdır, bu nedenle bu parametre hesaplanmalıdır.

Anahtarı kilitleme işlemine gelince, burada hesaplamalar benzer şekilde gerçekleştirilir. Bununla birlikte, kontrol darbelerinin ön ve arka kenarlarının sürelerinin birbirinden farklı olması gerekiyorsa, her çalışma döngüsünün başlangıcı ve tamamlanması için farklı zaman sabitleri elde etmek için yüke ve deklanşör deşarjına ayrı RD zincirleri koymak mümkündür. Yine, seçilen sürücünün, gerekli olanlardan daha az olması gereken uygun minimum Yükselme Süresi ve Düşme Süresi parametrelerine sahip olması gerektiğini hatırlamak önemlidir.

Comments

[#1 Roma menşeli]

Sürecin net açıklaması için çok teşekkür ederim.