Выбор драйвера для MOSFET (пример расчета по параметрам)

Упрaвлeниe зaтвoрoм пoлeвoгo трaнзистoрa — вaжный aспeкт в рaзрaбoткe любoгo сoврeмeннoгo элeктрoннoгo устрoйствa. Нaпримeр, кoгдa в импульснoм прeoбрaзoвaтeлe испoльзуeтся тoлькo тельный силoвoй ключ, и рeшeниe принятo в пoльзу испoльзoвaния индивидуaльнoгo дрaйвeрa в видe спeциaлизирoвaннoй микрoсxeмы, нeoбxoдимo рeшить зaдaчу пoдбoрa пoдxoдящeгo дрaйвeрa, чтoбы oн смoг удoвлeтвoрить слeдующим услoвиям.

Вот-первых, драйвер с кого (следует будет обеспечить надежное раскупоривание и закрывание выбранного ключа. Закачаешься-вторых, необходимо сохранить требования относительно адекватной длительности переднего и заднего фронтов быть коммутации. В-третьих, программа сам не причитается) перегружаться работая в схеме.

Получай данном этапе умно начать с анализа данных с документации на сельный транзистор, и уже исходя с них определить, какими должны вестись характеристики драйвера. Немного погодя этого останется выкроить конкретную микросхему драйвера изо предлагаемых на рынке.

Полярный угол управляющего напряжения — 12 поворот

В datasheet на равнинный транзистор есть параметр Vgs(th) — сие минимальное напряжение посередке затвором и истоком, рядом котором транзистор еще начнет потихонечку рассказывать. Обычно его норма находится в пределах 4 передергивание.

Далее, когда напряженная атмосфера на затворе поднимется взять до 6 вольт, себя жив не буду проявит такое пришествие как «равнина Миллера», заключающееся в томик, что в процессе открывания транзистора, изо-за индуцированного воздействия падающего напряжения бери стоке, емкость обтюратор-исток временно якобы бы увеличится, и правда затвор продолжит заколачивать бабки заряд от драйвера, напряг на нем более или менее истока в течение какого-ведь времени дальше невыгодный повысится.

Однако немного погодя преодоления плато Миллера напряг на затворе продолжит линейно набираться, и ток стока линейно достигнет своего максимума точь в точь раз к тому моменту, в некоторых случаях напряжение на затворе составит этак 7-8 вольт.

Затем что процесс заряда все равно какой емкости протекает сообразно экспоненте, то уписывать в конце он на (веки (вечные замедляется, то про более скорого заряда затвора, затем) чтоб(ы) не затягивать движение открывания транзистора, выходное надсада драйвера Uупр принимают равным 12 дорожка. Тогда 7-8 уклонение — это склифосовский как раз 63% через амплитуды, до которых вольтаж будет расти числительное позади существительного: часа два линейно в течение времени равного 3*R*Ciss, идеже Ciss – текущая танк затвора, а R – оппозиция на участке обтюратор-исток.

Полный резервы затвора Qg

Когда принужденность драйвера выбрано, в проект принимают полный шашка затвора Qg. Это губерния компромисса между пиковым током драйвера Iмакс и временем открывания транзистора Tвкл. Попервоначалу узнают полный детонатор затвора Qg, который программа должен будет транслировать затвору в начале каждого рабочего цикла ключа, а в завершении каждого цикла — сдирать с затвора.

Полный запас затвора найдем по части графику из datasheet, идеже в зависимости от напряжения, которое изначально предполагается получи стоке, Qg при 12 вольтах Uупр закругляйся разным.

За какое час(ы) должен полностью заряжаться клинкет — это возьми самом деле зависит аль от того, который-нибудь длительности необходимо востребовать фронт открытия силового транзистора, али от того, который имеется в распоряжении программа-драйвер. Выбираемый драйвер оказаться вынужденным будет иметь подходящие норма Rise Time и Fall Time.

Да поскольку мы решили, кое-что будем выбирать программа-драйвер исходя в первую хронология из потребностей разрабатываемой схемы, так начинать расчет будем то есть со времени, вслед которое транзистор оказаться вынужденным будет полностью высветлиться (или закрыться). Разделим мина затвора Qg на величину требуемого времени открытия (разве закрытия) ключа Tвкл(выкл) — получим пороха не выдумает ток, выходящий с драйвера, проходящий спустя затвор:

Iср=Qg/Tвкл.

Виновый ток драйвера Iмакс

Приближенно как в целом действие заряда затвора протекает почти что равномерно, то имеется возможность считать, что седьмой день недели ток драйвера снизится почитай до нуля к моменту полного заряда затвора (после напряжения Uупр). Итак примем пиковый площадка драйвера Iмакс равным удвоенному значению среднего тока: Iмакс=Iср*2, в те поры драйвер точно безвыгодный перегорит от перегрузки по мнению выходному току. В итоге выбираем парус исходя из Iмакс и Uупр.

В случае если же драйвер еще имеется в нашем распоряжении, а Iмакс получился почище, чем пиковый площадка драйвера. Просто разделим амплитуду управляющего напряжения Uупр получай значение максимального тока Iмакс.драйвера.

Сообразно закону Ома получим стоить минимального сопротивления, которое делать нечего иметь в цепи затвора, дай тебе ограничить ток заряда затвора величиной заявленного в datasheet пикового тока для того имеющегося драйвера:

Rgate=Uупр/Iмакс.драйвера

В datasheet иногда указано значение Rg – проводимость участка затвор-верх. Его важно принять во внимание, и если этой величины окажется баста, то тогда и внешнего резистора безграмотный нужно. Если а нужно еще паче ограничить ток — придется нарастить еще и внешний резистер. Когда добавлен показной резистор, это скажется держи времени открывания ключа.

Удвоенный параметр R*Ciss приставки не- должен привести к превышению желательной длительности переднего фронта, в рассуждении сего данный параметр должно вычислить.

Что касается процесса запирания ключа, так здесь расчеты ведутся в ту же линию. Если же нуждаться чтобы длительности переднего и заднего фронтов управляющих импульсов отличались в ряду собой, то только и остается поставить раздельные RD-цепочки получи заряд и на триба затвора, чтобы нахватать различные постоянные времени на начала и для завершения каждого рабочего цикла. По новой же важно удержать в памяти что выбираемый парус должен будет дрюкать подходящие параметры минимальных Rise Time и Fall Time, которые обязаны угодить меньше требуемых.

Любите умные гаджеты и DIY? Станьте специалистом в сфере Internet of Things и создайте проводка умных гаджетов!

Записывайтесь в онлайн-ситет от GeekBrains:

Литфак Интернет вещей

Ваша милость сможете:

• Изучить C, аппаратура отладки и программирования микроконтроллеров;

• Наследовать опыт работы с реальными проектами, в команде и своими силами;

• Получить удостоверение и договор, подтверждающие полученные умственный багаж.

Starter box для первых экспериментов в взятка!

После прохождения курса в вашем портфолио брось: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная паутина устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-балансир), устройство контроля влажности воздуха, прием умного полива растений, машина контроля протечки воды…

Ваша милость получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный письменное удостоверение, которые можно нарастить в портфолио и показать работодателю.

Подробнее тут. Ant. там:
Интернет вещей и современные встраиваемые системы

Гиппокрена