ไดร์เวอร์ทรานซิสเตอร์องค์ประกอบผลแบบไม่ต่อเนื่อง

เป็นเรื่องหนึ่งที่การควบคุมความเร็วสูงของทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามพลังกับเกตขนาดใหญ่นั้นมี ไดรเวอร์สำเร็จรูปในรูปแบบของชิปเฉพาะ เช่น UCC37322 และแตกต่างกันมากเมื่อไม่มีไดรเวอร์ดังกล่าวและต้องใช้ชุดควบคุมปุ่มเปิด / ปิดที่นี่และตอนนี้

ในกรณีเช่นนี้บ่อยครั้งที่จำเป็นต้องใช้ความช่วยเหลือของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่ต่อเนื่องที่มีอยู่และจากการประกอบไดรเวอร์ชัตเตอร์ กรณีดูเหมือนว่าจะไม่ยุ่งยากอย่างไรก็ตามเพื่อให้ได้พารามิเตอร์เวลาที่เพียงพอสำหรับการสลับทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามต้องทำทุกอย่างอย่างมีประสิทธิภาพและทำงานอย่างถูกต้อง

แนวคิดที่กระชับคุ้มค่าและมีคุณภาพสูงโดยมีเป้าหมายในการแก้ปัญหาที่คล้ายกันนั้นถูกเสนอในปี 2009 โดย Sergey BSVi ในบล็อกของเขา“ หน้าฝังหน้า”

วงจรถูกทดสอบโดยผู้เขียนใน half-bridge เรียบร้อยแล้วที่ความถี่สูงถึง 300 kHz โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความถี่ 200 kHz ที่มีความจุโหลด 10 nF เป็นไปได้ที่จะได้รับด้านหน้าที่มีระยะเวลาไม่เกิน 100 ns ลองดูด้านทฤษฎีของการแก้ปัญหานี้และพยายามทำความเข้าใจในรายละเอียดวิธีการทำงานของโครงการนี้

กระแสหลักของประจุและคายประจุของประตูเมื่อปลดล็อคและล็อคการไหลของคีย์หลักผ่านทรานซิสเตอร์สองขั้วของสเตจเอาท์พุทของไดรเวอร์ ทรานซิสเตอร์เหล่านี้จะต้องทนต่อกระแสควบคุมประตูสูงสุดและแรงดันอิมิเตอร์ของตัวสะสมสูงสุด (ตามแผ่นข้อมูล) จะต้องมากกว่าแรงดันไฟฟ้าของไดรเวอร์ โดยปกติแล้ว 12 โวลต์ก็เพียงพอที่จะควบคุมชัตเตอร์ฟิลด์ สำหรับกระแสสูงสุดเราสมมติว่ามันไม่เกิน 3A

หากจำเป็นต้องใช้กระแสที่สูงขึ้นเพื่อควบคุมคีย์ดังนั้นทรานซิสเตอร์ของสเตจเอาท์พุทจะต้องมีประสิทธิภาพมากขึ้น (แน่นอนว่าด้วยความถี่ จำกัด ที่เหมาะสมของการถ่ายโอนกระแส)

สำหรับตัวอย่างของเราคู่เสริม - BD139 (NPN) และ BD140 (PNP) เหมาะสำหรับเป็นทรานซิสเตอร์ของสเตจเอาท์พุท พวกเขามีแรงดันไฟฟ้า จำกัด ของตัวสะสม - ตัวส่งสัญญาณ 80 โวลต์กระแสไฟฟ้าสะสมสูงสุด 3A, ความถี่การถ่ายโอนกระแสลัดที่ 250 MHz (สำคัญ!), และค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนกระแสไฟฟ้าสถิตย์ขั้นต่ำ 40

เพื่อเพิ่มอัตราการไหลของกระแสให้คู่เสริมของทรานซิสเตอร์กระแสต่ำ KT315 และ KT361 ที่มีแรงดันย้อนกลับสูงสุด 20 โวลต์ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนกระแสไฟฟ้าสถิตย์ขั้นต่ำ 50 และเพิ่มความถี่คัทออฟ 250 MHz สูงเท่ากับทรานซิสเตอร์เอาท์พุท BD139 และ BD140 .

เป็นผลให้เราได้รับสองคู่ของการเชื่อมต่อตามวงจรดาร์ลิงตันที่มีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนขั้นต่ำในปัจจุบันรวม 50 * 40 = 2000 และมีความถี่ cutoff ที่ 250 MHz ในทางทฤษฎีในขีด จำกัด ความเร็วในการเปลี่ยนสามารถถึงหลายนาโนวินาที แต่เนื่องจากเรากำลังพูดถึงกระบวนการประจุและปล่อยประจุไฟฟ้าที่ค่อนข้างยาวในครั้งนี้จะมีลำดับความสำคัญสูงกว่า

สัญญาณควบคุมจะต้องจ่ายให้กับฐานรวมของทรานซิสเตอร์ KT315 และ KT361 กระแสเปิดของทรานซิสเตอร์ NPN (บน) และ PNP (ล่าง) ฐานจะต้องแยกจากกัน

เพื่อจุดประสงค์นี้ตัวต้านทานแบบแยกสามารถติดตั้งในวงจรได้ แต่การแก้ปัญหาด้วยการติดตั้งหน่วยเสริมบน KT315 ตัวต้านทานและไดโอด 1n4148 นั้นมีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับวงจรนี้โดยเฉพาะ

ฟังก์ชั่นของหน่วยนี้คือการเปิดใช้งานฐานของทรานซิสเตอร์บนของสเตจปัจจุบันอย่างรวดเร็วเมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นไปยังฐานของหน่วยนี้และผ่านไดโอดอย่างรวดเร็วดึงฐานไปยังลบเมื่อสัญญาณระดับต่ำสุดปรากฏขึ้นที่ฐานของหน่วย

เพื่อให้สามารถควบคุมไดร์เวอร์นี้จากแหล่งกำเนิดสัญญาณต่ำด้วยกระแสเอาต์พุตของคำสั่ง 10 mA ได้ติดตั้งทรานซิสเตอร์ผลสนามไฟฟ้าต่ำ KP501 และออปโตคัปเปลอร์ความเร็วสูง 6n137 ในวงจร

เมื่อมีการใช้กระแสควบคุมผ่านโซ่ของออปโตคัปเปลอร์ 2-3 ตัวเอาท์พุทไบโพลาร์ทรานซิสเตอร์ภายในสถานะนำไฟฟ้าและที่เทอร์มินัล 6 มีตัวเก็บรวบรวมแบบเปิดที่ตัวต้านทานเชื่อมต่อซึ่งดึงประตูของทรานซิสเตอร์

ดังนั้นเมื่อสัญญาณระดับสูงถูกส่งไปยังอินพุตของออปโตคัปเปลอร์สัญญาณระดับต่ำจะอยู่ที่เกตของตัวควบคุมสนาม KP501 และมันจะปิดดังนั้นจึงมีความเป็นไปได้ที่กระแสจะไหลผ่านฐานของส่วนบนตามโครงร่าง KT315

ถ้าที่ออปโตคัปเปลอร์มีสัญญาณระดับต่ำหรือไม่มีสัญญาณจากนั้นที่ออปโตคัปเปลอร์จะมีสัญญาณระดับสูงชัตเตอร์ KP501 จะชาร์จวงจรสต็อกจะปิดและฐานของวงจรบนตาม KT315 จะถูกดึงไปที่ศูนย์

สเตจเอาท์พุทของคนขับจะเริ่มปลดประตูของกุญแจที่ควบคุม โปรดทราบว่าในตัวอย่างนี้แรงดันไฟฟ้าของออปโตคัปเปลอร์ถูก จำกัด ไว้ที่ 5 โวลต์และขั้นตอนหลักของไดร์เวอร์นั้นขับเคลื่อนด้วยแรงดันไฟฟ้า 12 โวลต์