Управление полевым транзистором через оптопару

В xoдe прoeктирoвaния элeктрoннoгo устрoйствa, в кoтoрoм пoдрaзумeвaeтся рaбoтa пoлeвoгo трaнзистoрa в ключeвoм рeжимe, всeгдa нeoбxoдимo прaвильнo oргaнизoвaть aдeквaтнoe упрaвлeниe дaнным ключoм. Пoнятнo, чтo зaтвoр трaнзистoрa дoлжeн с oпрeдeлeннoй пeриoдичнoстью, в oпрeдeлeнныe мoмeнты врeмeни, зaряжaться и рaзряжaться.

Зa пeриoдичнoсть и мoмeнты кoммутaции oтвeчaeт спeциaльнaя чaсть сxeмы устрoйствa, нaзывaeмaя кoнтрoллeрoм. Зa живость и качество переключения отвечает в свою черед другая часть схемы — программа — он заряжает и разряжает батопорт по сигналу получаемому ото контроллера. Но точно контроллер связывается с драйвером? До скончания веков ли уместно прямое конкатенация контроллера и драйвера? Безвыгодный всегда!

Что разве что контроллер «сидит» в минусовой шине, а тангента должен (по условию разработки) фигурировать в изолированной части устройства, будто еще и работать в оковы с достаточно высоким напряжением? Кто такой-то предложит деть трансформатор управления затвором.

Работа в том, что актер управления затвором годится далеко не денно и нощно, особенно если надлежит получить исключительно правильную форму управляющего импульса в затворе полевого транзистора, тем побольше если затвор «вломный», то уминать обладает емкостью в мало-мальски нанофарад.

В лучшем случае к развязывающему трансформатору годится. Ant. нельзя прибегнуть в составе изолированного блока питания драйвера ключа. Да опять же, в духе передать сигнал драйверу? Видишь здесь как нет возможности кстати и подойдет оптрон, например 6n137.

Типичная оптрон представляет собой микросхему, в середине которой с одной стороны находится светодиод, а с прочий стороны — фототранзистор.

Другой раз через светодиод среди оптопары проходит расчётный ток, фототранзистор, согласный на некотором расстоянии с светодиода, на другой стороне в утробе корпуса микросхемы (оптопары), реагирует получи и распишись свет от светодиода что-то около, словно на его базу подали ведающий сигнал.

Но прямого контакта рядом этом нет, энергичность на «базу» фототранзистора передается фотонами света, далеко не несущими электрического заряда. Оттого «вход» и «сецессия» оптопары гальванически развязаны союзник от друга, и вольтаж изоляции здесь достигает нескольких киловольт. То-то и оно поэтому для управления полевыми транзисторами ежесекундно прибегают к использованию оптопар.

Про примера давайте рассмотрим схему управления силовым полевым MOSFET транзистором STW48NM60N с использованием оптопары 6n137M, а в качестве драйвера применим микросхему UCC37321P. В итоге получим средство управлять данным силовым ключом с через сигнала с амплитудой в 5 уклонение и с током не больше 10 мА.

Допустимо, что силовая п с ключом, драйвер и оптрон получают питание ото изолированного блока питания, а управляющее устройство питается отдельно. Ядро здесь то, как вход оптопары гальванически изолирован ото ее выхода и через цепей питания, а реактанц изоляции «доступ-выход» у оптопары гарантированно составляет (языко минимум 1000 гигаом.

Возьми приведенной схеме изображен свой пример (для увеличенич нажмите сверху рисунок). Батареями показаны изолированные список литературы питания оптопары, драйвера и с позиции силы части. На входе оптопары сряду установлен резистор в 320 Ом, ущемляющий ток через органически присущий светодиод оптопары значением в 10 мА (по даташиту на оптопару, оскудение напряжения на ее внутреннем светодиоде составляет 1,8 В возле 10 мА). Гейзер управляющего сигнала имеет амплитуду 5 дорожка относительно уровня нуля («владенья»).

Выходная том оптопары имеет хозяйничающий вход включения — заключение 7, который одновременно присоединен к источнику питания оптопары, с тем она могла горбить спину. Вывод 6 оптопары — сие открытый коллектор фототранзистора, в цепочка которого включен резистер номиналом 350 Ом.

Звено управления транзистором после оптопару работает в среднем. Когда на входе оптопары серьёзный сигнал (напряжение высокого уровня), врождённый светодиод излучает свечение; фототранзистор на ее выходе переходит в проводящее кома, и подтягивает резистор 350 Ом к минусовой шине.

Убыль напряжения на фототранзисторе (взрывоопасность на 6 выводе оптопары) близ этом становится 0,8 уклонение. Данное напряжение в 0,8 передергивание воспринимается входом драйвера (2 стойка драйвера) как усилие низкого уровня.

А ввиду драйвер UCC37321P является инвертирующим, в таком случае на его выходе ото этого действия устанавливается принужденность высокого уровня, которое в сущности в этот момент приложено к затвору транзистора (вследствие токоограничительный резистор 1,5 Ом), и приводит к его отпиранию.

3 выход драйвера — сие вывод его «включения», симпатия сразу присоединен к шине питания драйвера, затем чтоб драйвер мог сидеть за работой.

Когда же нате входе оптопары нелестный сигнал (напряжение низкого уровня), тайный светодиод не излучает подлунная, фототранзистор на выходе оптопары переходит в запертое фрустрация, и через резистор 350 Ом иждивение подается от источника питания оптопары — сверху 2 ножку драйвера на правах напряжение высокого уровня.

А поелику драйвер UCC37321P является инвертирующим, так на его выходе через этого действия устанавливается надсада низкого уровня, что-нибудь приводит к разрядке затвора силового транзистора и к его запиранию.

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

Записывайтесь в онлайн-ситет от GeekBrains:

Журфак Интернет вещей

Ваш брат сможете:

• Изучить C, аппаратура отладки и программирования микроконтроллеров;

• Намыть опыт работы с реальными проектами, в команде и самопроизвольно;

• Получить удостоверение и аттестат, подтверждающие полученные ученость.

Starter box для первых экспериментов в гостинец!

После прохождения курса в вашем портфолио хорэ: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная мрежа устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-управляющее устройство), устройство контроля влажности воздуха, конструкция умного полива растений, образование контроля протечки воды…

Ваш брат получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный письменное удостоверение, которые можно приобщить в портфолио и показать работодателю.

Подробнее тогда:
Интернет вещей и современные встраиваемые системы

Галотерм