Управление MOSFET- ами #1 . Разберем поподробнее + и – разных драйверов. Теория проводимости.

Есть N- канальные и P- канальные полевики, также ввиду особенностей производства, между Source и Drain образуется “паразитный” диод. N- канальный MOSFET: Для управления N- канальным полевиком необходимо приложить положительное напряжение относительно Source порядка 1. V. В импульсных преобразователях на частотах 5. Гц требуется быстро открыть полевик, чтобы его сопротивление резко уменьшилось до ~0 ом.

В этот раз речь пойдет о простом и доступном драйвере полевых транзисторов. Итак, выяснилось, что резонансная частота моей .

В таком случае потерь тепла будет меньше. Если заглянуть в любой даташит на полевой транзистор то можно обнаружить что сопротивление перехода Drain- Source меняется в зависимости от напряжения на Gate- Source. Взьмем абстрактный транзистор: если при 5. V сопротивление будет составлять 1 ом, то при 1. V уже 0. 5- 0. 7. Ом, что в ~два раза меньше, как следствие потери при более высоком напряжении управления тоже уменьшаются. Однако у Gate есть внутренняя емкость.

От десятков пикофарад у самых слабых полевиков до нанофарад у таких монстров как APT5. P- канальный MOSFET: У P- канального наоборот, надо на Gate подать отрицательное напряжение относительно Source чтобы полевик открылся. Ситуация с сопротивлением открытого канала аналогична. Драйвера. Для того чтобы быстро перезарядить Gate необходимо приложить, в зависимости от полевика, различное усилие. В интернете есть формулы для расчета токов, протекающих через драйвер.

Я же хочу показать какие есть схемы управления полевиками. Конкретно нас интересует ключевой режим работы MOSFET- а. Внешняя Политика России 19 Века Кратко. Напрямую от контроллера.

Не самый лучший вариант. Исключение составляют контроллеры со встроенным драйвером. RG резистор ограничивает ток через контроллер и уменьшает пульсации. У полевиков тоже есть своя индуктивность, она небольшая, но при быстром нарастании/спаде возникают колебания как в LC контуре. В моих краях найти контроллер со встроенным драйвером либо сложно либо дорого, поэтому приходится колхозить на универсальном ШИМ контроллере, под названием TL4. Еще одна заметка по поводу резистора RG, когда требуется управлять большими токами и приходится ставить по 2- 3+ транзистора, то данный резистор необходимо ставить перед каждым полевиком: Особо крутые контроллеры, как на материнках, работающие на частотах 0. МГц не требуют данного резистора и имеют отдельный выход для каждого полевика.

Драйверы для Управления Мощными Полевыми Транзисторами. Драйвер мощных полевых транзисторов MOSFET для низковольтных. Отличный трансформаторный драйвер FET IGBT транзисторов-решение .

Каждый полевик там представляет собой отдельную фазу с отдельным дросселем. Такие частоты выбраны специально для уменьшения габаритов всей схемы. Чем выше частота – тем меньше индуктивность нужна.

В ключевом режиме работы полевого транзистора основной целью является его.

В общих чертах. Производители контроллеров полевиков рекомендуют сопротивление RG 4. Ом. Даже видел гдето видео ролик с презентацией сравнения потерь при различных резисторах. На практике же RG может доходить до 2. Ом, т. к. И частоты тоже разные. Короче глупо говорить что ставьте везде 4. Ома и будет счастье. Поэтому данный резистор должен подбираться индивидуально под способности драйвера и емкость Gate полевика (в даташитах этот параметр обозначается как Ciss – Input Capacitance).

Двухтактный биполярный драйвер. Одна из самых эффективных схем управления: В идеале управляющие транзисторы надо распологать как можно ближе к MOSFET- у, для уменьшения пути протекания тока. Важно добавить шунтирующий конденсатор между VGate и землей (в схеме не указан).

Хорошо если N- канальный полевик Source- ом подключен к общей шине – земле – что и контроллер. Такое бывает в Step- Up конвертерах, однако ими мир не ограничивается. В Step- Down конвертерах полевик подключается Drain- ом напрямую к +, а Source идет дальше на дроссель. Если вы (не дай бог как я, по своей неопытности, когда в первой пришлось собрать понижающий преобразователь) попробуете заставить работать такую схему: То обнаружите что полевик уже дымиться и припой капает коту на хвост расплавился. Как я сказал в начале статьи, N канальный полевик открывается полностью если на Gate подать + относительно Source. Но в данном случае получается когда мы подаем + на Gate, он начинает открываться и Source поднимается к + тоже!

В итоге полевик не открыт и не закрыт. Висит посередине и дико греется. Но тут существует простое решение, Bootstrap- драйвер: Схема немного усложнилась. Как видите силовым полевиком (справа) управляет по прежднему двухтактный биполярный драйвер. Однако он заведен относительно Source полевика. Левый полевой транзистор – маломощный, используется для сдвига уровня.

Сигнал подается инвертированный. Резистор Pull- Down (подтягивающий) лучше поставить, в случае чего чтобы схема не “летала в воздухе”.

Вот как оно работает: изначально конденсатор CBOOT заряжается через диод DBOOT управляющим напряжением, т. Полевик сдвига уровня наоборот (слева), открыт, чтобы силовой полевик был закрыт. Собственно в этом и заключается инверсия.

Когда полевик сдвига уровня закрывается через резистор RLEVEL подается положительное напряжение на драйвер, а далее драйвер усиливает сигнал и подает + на Gate силового транзистора. Он начинает открываться и! Так как конденсатор CBOOT заряжен и привязан к Source силового полевика, то когда Source выравнялся по напряжению с напряжением притания, то CBOOT поднялся еще выше и оттуда, сверху, рулит через драйвер полевиком! Получается напряжение в момент открытия силового полевика относительно земли таково: UCBOOT+UPOWER. А диод не позволяет этому напряжению уходить обратно. Поэтому важно рассчитать какая разница напряжений у Вас получиться и использовать диод с запасом на данное напряжение. Когда триумф нашего CBOOT подходит к концу левый полевик открывается, на драйвере напряжение падает и одновременно с этим Source силового полевика также возвращается на “землю”.

Я бы рекомендовал добавить небольшой резистор после Drain управляющего полевика, чтобы, когда драйвер открыт и “земля” драйвера выше реальной земли, не убить маломощный управляющий полевик. На своей практике я использовал 1. Ом резистор. Такая схема, с КПД 8. Там уже все задержки между открытием и закрытием есть, чтобы исключить протекание сквозных токов. Схема ускоренного выключения на PNPСамая простая и, возможно, самая популярная схема на одном PNP транзисторе: В данном случае подразумевается что контроллер достаточно мощный, чтобы быстро зарядить полевик, но например, как у TL4. Обьеденив два имеющихся выхода TL4. Главное эммитеры подтянуть на землю резистором.

В случае напрямую выход TL4. Если сдеать его на 1.

TL- ки, что тоже не хорошо: В таком случае и применяется закрывающий драйвер: В таком случае подтягивающий резистор делается на несколько килоом а RG рассчитывается также как раньше. При подаче положительного импульса, он проходит напрямую через диод D. Когда выходной каскад на TL- ке закрывается, то через подтягивающий резистор PULL. Этому есть несколько причин: У N- канала при одинаковой серии меньшее сопротивление открытого канала. N- канальные дешевле.

A N- ch 1$ условно, то 2. A P- ch 1. 5$В парных сборках N- ch и P- ch (в SO8 корпусе например) P- ch обладает как б. Ольшим сопротивлением так и меньшим максимальным током. Сложно достать мощные P- ch полевики в какойнить деревне ! Это не сложнее чем купить/найти P- ch.

Конец первой части.