Měl jsem nějaké dotazy ohledně bootstrapového kondenzátoru na ovladači brány. Nejprve se použije bootstrapový kondenzátor, protože napětí na bráně ovladače vysoké strany musí být přibližně o 10-15 voltů vyšší než napětí na jeho odtoku. Pokud je však moje vstupní napájení asi 20 V a napětí brány není vyšší než napětí zdroje. Je možné zapnout?
Zadruhé, pro zapnutí FET N-kanálu potřebujeme hradlové napětí, které je vyšší než napětí zdroje. Jak to může být? hradlové napětí nemůže dodávat více než 15 V, že? Pokud moje vstupní napájení také přispívá asi 20 V, je možné ji zapnout?
Komentáře
- @ sean900911 Pro svou první otázku nemáte ' není uvedeno, jaký typ MOSFETu ' se pokoušíte ovládat – N-kanál nebo P-kanál. Odpověď závisí na typu. U druhé otázky maximální napětí zdroje brány opět závisí na konkrétním N-kanálovém MOSFETu, který ' zkoušíte ovládat. Přidejte další podrobnosti.
Odpověď
Abychom vám vysvětlení usnadnili, zde je diagram typické ovladač brány bootstrap. Možná by OP mohl zveřejnit jeho skutečné obvodové schéma.
IC na obrázku je FAN7842 . Další obrázek je blokové schéma samotného FAN7842.
Obvody pohonu brány Bootstrap se používají s topologiemi M-mostu H-bridge a half-bridge. Celková myšlenka obvodů pohonu brány bootstrap je tato:
- Počáteční podmínky: Q1 je vypnuto. Q2 je zapnuto. Brána Q2 je na V cc .
- bootstrapový kondenzátor C boot je nabitý, když spodní MOSFET Q2 vede a zdroj horního MOSFET Q1 je na nízkém potenciálu (V S1 ≈ 0). C boot je účtován z V cc až D boot .
- Nyní je třeba změnit směr proudu mostem. Q2 se vypíná tím, že je nízko brána. Zdroj Q1 již není vázán na zem a vznáší se. Výsledkem je V S1 V cc . C boot zůstává prozatím nabitý. D boot mu znemožňuje vybití do V cc . C boot dosud nebyly použity k pohonu brány Q1.
- Obvod pohonu brány pro Q1 je uvnitř IC. Tento speciální obvod pohonu brány není připojen k Vcc. Je napájen výhradně pomocí C boot . Hodnota C boot je také zvolena tak, aby byla větší než kapacita brány Q1 (C boot >> C brána ). Nyní se Q1 zapne připojením brány k nabitému C boot . Kapacita brány se nabíjí z C boot a napětí brány stoupá.
- Nakonec se Q1 vypne připojením brány k jeho zdroji. Q2 se zapne tím, že se jeho brána dostane do V cc . Tento cyklus se může opakovat znovu.
Níže je snímek obrazovky s průběhem pohonu brány osciloskopu. byl pořízen jedním z mých vlastních obvodů, nikoli obvodem FAN7842 výše. Principy jsou však stejné.
Signály pohonu brány jdou nad napájecí napětí H-můstku. V cc = 12V v tomto obvodu. Ve tvaru vlny je to rozdíl mezi vysokým stavem signálu brány a napájecím napětím H-můstku (minus pokles přes D boot diodu) .
U obvodů pohonu brány bootstrap je důležité to, že pracovní cyklus musí být D < 100%. Nefunguje to na 100%.
Pokud již víte, jak fungují zdvojovače napětí nabíjecího čerpadla, zjistili byste, že obvod pohonu brány bootstrap je do jisté míry podobný.
Komentáře
- @Kortuk Nápad za obvody nabíjecího čerpadla kondenzátoru. Kondenzátor je nabit na (relativně nízké) napětí V1. Poté je záporná strana kondenzátoru připojena k jinému napětí V2. Výsledkem je, že obvod může produkovat V1 + V2. Tato akce je přítomna také v bootstrapovém obvodu.
- @Kortuk Buck obvod má induktor (stejně jako podporu). Pokoušíme se také generovat signál pohonu brány, který je vyšší než napájecí napětí. Trochu jiná poznámka: někdy se k pohonu brány N-kanálového MOSFETu za buck používá obvod pohonu brány bootstrap.
- Ohh kecy, já právě jsem viděl, které spojení jsem špatně vyčetl. Vinu obviňuji z jippie. Odstranění mých komentářů. Myslel jsem, že strana lo je někde jinde, opravdu velmi úžasná. třída = „ans wer „>
Vaše starost je dobře oprávněná: Jak zapnout vyšší stranu N-MOS, pokud na bráně potřebujeme velmi vysoké napětí?
V určitém okamžiku měl někdo geniální nápad nejprve nabít kondenzátor v samostatném obvodu (s dostatečným počtem Vgs pro zapnutí tranzistoru, v tomto případě kolem 15 V), poté jej odpojit od „nabíjecího“ obvodu (Všimněte si, že kondenzátor si zachovává svůj náboj, i když byl odpojen) a poté jej umístěte mezi bránu a zdroj tranzistoru, který má být zapnut. Když je čas na vypnutí tranzistoru, kondenzátor se vyjme z brány (ponechá se možná rezistor, který vybije kapacitu brány) a proces lze opakovat, když je čas jej znovu zapnout.
To je v podstatě to, co obvod řidiče dělá, a pro specifika toho, jak přesně provést nabíjení / odpojení / připojení tohoto bootstrapového kondenzátoru, se můžete podívat na Nickovu odpověď.
Důvod, proč kapacita bootstrapu musí být větší než kapacita hradla tranzistoru spočívá v tom, že C BOOT nabíjí kapacitu brány, takže musí mít dostatečné nabití, aby při tom nekleslo příliš mnoho napětí, jinak by se tranzistor nezapnul.
Důvodem, že to nefunguje se 100% pracovním cyklem, je ten, že Cboot se nakonec vybije kvůli R 2 a jakýmkoli dalším únikům zapojeno.
Odpovědět
tento ovladač MOSFET je mnohem lepší, má mnohem kratší dobu náběhu pared to fan http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX15018-MAX15019.pdf
napájecí napětí této ic je maximální napětí brány mosfet ( zůstaňte o 2 volty méně než to)
a toto má také interní diodu
stačí použít zaváděcí kondenzátor
při výběru měniče mosfet je třeba vzít v úvahu 1) n kanál nebo p kanál mosfet (n kanál pro spodní stranu napájení p kanál pro pozitivní stranu)
2) vgs (napětí potřebné k zapnutí brány pro n kanál je kladné pro p kanál je to negetive)
3) odpor výstupu (to je nutné, protože vnitřní odpor mosfetu by měl být 10krát menší než výstupní odpor, jinak mosfet spotřebuje hodně energie)
4) spínací frekvence záleží na době náběhu ovladače a kapacitě brány mosfetu. obvykle všechny ovladače MOSFET poskytují určitá data o době náběhu vs kapacitě brány
5) pro vyšší napětí se používá bootstrap n kanál (obvykle více než 25 V), protože pro kanál p můžeme vyhodit bránu do vzduchu při přepínání všech ostatních věcí potřebné je uvedeno v datovém listu, to by fungovalo