Jump to content

    

Драйвер затвора

jjeA8JH.png

Пусть C1, C2 -- паразитные ёмкости.

Пусть mosfet закрыт. Тогда в случае выброса напряжения на стоке в результате коммутации в остальной части цепи на ёмкостном делителе C1-C2 тоже может произойти выброс, которого теоретически может оказаться достаточно, чтобы невовремя открыть транзистор.

Вопрос. Как ведут себя интегральные драйверы затворов: они заряжают-разряжают затвор по фронту-срезу сигнала управления и в остальное время "отсоединяются" от затвора, или всё же они "стараются" держать затвор всё время в соответствии с уровнем сигнала управления?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Выход драйвера скорее всего представляет мощный push-pull каскад (в документации к нему должна быть информация) и затвор транзистора будет притянут к земле через очень малое сопротивление в случае, когда транзистор закрыт и выбросы на стоке не должны вызывать сколь значительные возмущения на затворе, способные открыть транзистор.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вопрос. Как ведут себя интегральные драйверы затворов: они заряжают-разряжают затвор по фронту-срезу сигнала управления и в остальное время "отсоединяются" от затвора, или всё же они "стараются" держать затвор всё время в соответствии с уровнем сигнала управления?

Это можно узнать из даташита. Нет, не "отсоединяются". Но чтобы снизить выброс на затворе транзистора (особенно если он подключен к драйверу через резистор) ставят ограничивающий стабилитрон.

Share this post


Link to post
Share on other sites

а вот если длина трасс от затвора и истока до драйвера велика, то их индуктивность может препятствовать удержанию затвора запертым, и он таки откроется, вопреки воле драйвера

Share this post


Link to post
Share on other sites

1) Правильно ли понимаю, что интегральные драйверы затворов весьма совершенные "приборы" и потому таких низких времён переключения при таких высоких токах добиться на дискретных элементах практически не реально?

2) Существуют ли драйверы, которые закрывают mosfet отрицательным напряжением на затворе, чтобы уменьшить вероятность несвоевременного открывания?

3) Если декларируется, что драйвер-чип обеспечивает пиковые, например, 5 А, то какие требования к источнику его питания? Требуется ли, чтобы источник обеспечивал 5 А постоянного тока?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

1) Для сборки драйвера затвора на россыпи нет препятствий.

 

2) Для выдачи абсолютно любым драйвером затвора двуполярного сигнала логично требуется лишь запитать его от двуполярного источника питания.

 

3) Для драйверов затвора логично требуется источник питания с нулевым внутренним сопротивлением и нулевой же последовательной индуктивностью, т.е. банальный керамический конденсатор, расположенный в нуле миллиметров от выводов корпуса. Источник же питания этого силового конденсатора уже должен быть рассчитан лишь на средний ток, потребляемый в сумме драйвером и затвором.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Тогда какие есть явные преимущества у интегрального драйвера перед построенным на дискретных компонентах кроме компактности и удобства? Подумалось, что преимущество чипа в том, что внутри него сведены к минимуму издержки связанные с паразитными емкостями и индуктивностями

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

По всей видимости в драйверах для формирования сигнала управления затвором используются транзисторы с малым временем рассасывания носителей, если соберете на транзисторах типа bc546, bc556 ( кт3102, кт3107) время переключения из насыщения в закрытое состояние может быть до 100 нс.

Share this post


Link to post
Share on other sites
По всей видимости в драйверах для формирования сигнала управления затвором используются транзисторы с малым временем рассасывания носителей, если соберете на транзисторах типа bc546, bc556 ( кт3102, кт3107) время переключения из насыщения в закрытое состояние может быть до 100 нс.

У них макс. имп. ток коллектора 200 mA, значит как я понимаю затворный резистор должен быть не меньше 100 Ом

Share this post


Link to post
Share on other sites

Полевые транзисторы для ключевых схем как правило имеют гребенчатую структуру, чем больше допустимый ток стока, соответственно больше емкость затвора. Если емкость затвора около 1500-2000 пФ или меньше можно и напрямую соединять затвор с транзисторами, с интегральным драйвером возможно надо ставить резистор чтобы ограничить ток, надо смотреть документацию на драйвер.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Подумалось, что преимущество чипа в том, что внутри него сведены к минимуму издержки связанные с паразитными емкостями и индуктивностями

Ну так и есть, входная емкость минимальная -единицы пФ (а драйвер на рассыпухе это тоже полевые транзисторы, входы которых скорей всего сотни пФ). Выходная индуктивность определяется только типом корпуса, но это внутри, а Вам намекали про то что снаружи

Share this post


Link to post
Share on other sites
Тогда какие есть явные преимущества у интегрального драйвера перед построенным на дискретных компонентах

Это разные категории, их нет смысла сравнивать. К примеру, резонансных драйверов в монолитном виде нет, так что их можно только на россыпи собрать.

 

а драйвер на рассыпухе это тоже полевые транзисторы, входы которых скорей всего сотни

Во-первых, драйверы во всём мире в подавляющем большинстве делают на биполярных транзисторах, а во-вторых, правильная схема драйвера на россыпи не будет отличаться от монолитной ничем.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Тогда какие есть явные преимущества у интегрального драйвера перед построенным на дискретных компонентах кроме компактности и удобства?

 

Кроме преимуществ - есть и недостатки. На всех выводах ограничительные диоды, собранные на транзисторах.

Говорят, при длинной трассе земли между драйвером и транзистором и отсутствии резистора в затворе - драйвер может выгореть за счёт тиристорного эффекта.

Share this post


Link to post
Share on other sites
... если соберете на транзисторах типа bc546, bc556 ( кт3102, кт3107) время переключения из насыщения в закрытое состояние может быть до 100 нс.

В 2008-м именно с кт3102-кт3107 на затворах сделал H-мост для ШИМ-управления 500-ваттным коллекторным двигателем (30 В) от микроконтроллера. Можно было на полном ходу под нагрузкой давать полный реверс, что было жестко для редуктора, но без последствий для моста. Без каких-либо радиаторов на ощупь не было заметного нагрева на mosfetах.

Теперь задаюсь вопросом для чего нужны пиковые 5-10 А на интегральных драйверах? Для особо ёмких затворов (может быть высоковольтных транзисторов)? Для запараллеленных транзисторов? Для высоких частот переключения?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Во-первых, драйверы во всём мире в подавляющем большинстве делают на биполярных транзисторах...правильная схема

Надо понимать так, что "правильная схема" это только та, которая у Вас (все остальные априори неправильные) ? :laughing:

 

"Во всём мире" это Вы сильно загнули, однако.

Вот например, как делают наши любимые "пендосы"

post-4576-1493110580_thumb.png post-4576-1493110631_thumb.png

Конечно "гибридная" технология (КМОП+биполяр) круче, но видимо пока что заметно дороже чем голый КМОП.

 

, а во-вторых, правильная схема драйвера на россыпи не будет отличаться от монолитной ничем.
Будет, тем что на россыпи не будет такой проблемы как единая подложка кристалла :rolleyes: Ну и современные интегральные драйверы довольно сложны чтобы собирать их на россыпи, еще не известно будет ли экономически оправдано. Вон китайцы в блоки питания уже ставят полностью законченные драйверы типа TOP2xx...хотя если б было дешевле россыпью уж они бы точно на ней и сделали бы.

 

ЗЫ. Делал драйвер на сборке IRF9952, шикарный драйвер получился, переключения в десяток-пару десятков нс, ток до десяти Ампер в импульсе... но простой логикой им не поуправляешь, нужна дополнительная обвязка по входу.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this