Jeg havde nogle spørgsmål om bootstrap kondensatoren på gate driver. For det første bruges bootstrap-kondensatoren, fordi spændingen på driversporten til den høje side skal være ca. 10-15 volt højere end spændingen på dens afløb. Men hvis min inputforsyning er omkring 20 V, og portens spænding ikke er højere end kildespændingen. Er det muligt at tænde?
For det andet, for at tænde en N-kanal FET, har vi brug for en portspænding, der er højere end kildespændingen. Hvordan kan det være? gate spændingen kan ikke levere mere end 15 V ikke? Hvis min inputforsyning også bidrager med ca. 20 V, kan den tændes?
Kommentarer
- @ sean900911 For dit første spørgsmål har du ' t specificerede hvilken type MOSFET du ' forsøger at kontrollere – N-kanal eller P-kanal. Svaret afhænger af typen. For det andet spørgsmål afhænger den maksimale gate-kilde spænding igen af den specifikke N-kanal MOSFET, som du ' prøver at kontrollere. Tilføj venligst flere detaljer.
Svar
For at gøre forklaringen nemmere, her er diagrammet for en typisk bootstrap gate driver. OP kunne muligvis sende sit aktuelle kredsløbsdiagram.
IC på billedet er FAN7842 . Det næste billede er blokdiagrammet for selve FAN7842.
Bootstrap gate-drevkredsløb bruges sammen med H-bridge og half-bridge MOSFET-topologier. Den overordnede idé med bootstrap gate-drevkredsløbene er denne:
- Indledende betingelser: Q1 er slået fra. Q2 er tændt. Porten til Q2 er ved V cc .
- Bootstrap kondensator C boot er opladet, når den nedre MOSFET Q2 leder, og kilden til den øvre MOSFET Q1 har et lavt potentiale (V S1 ≈ 0). C boot debiteres fra V cc gennem D boot .
- Nu skal strømretningen gennem broen ændre sig. Q2 slukkes ved at køre porten lavt. Kilden til Q1 er ikke længere bundet til jorden, og den flyder op. Som et resultat, V S1 V cc C boot forbliver for tiden opladet. D boot forhindrer den i at udledes til V cc . C boot har endnu ikke været brugt til at drive porten til Q1.
- Gate-drivkredsløbet til Q1 er inde i IC. Dette specielle gate-drevkredsløb er ikke forbundet til Vcc. Den drives udelukkende af C boot . Værdien af C boot er også valgt således, at den er større end portkapacitansen på Q1 (C boot >> C gate ). Nu tændes Q1 ved at forbinde porten til den opladede C boot . Portkapacitansen oplades fra C boot , og portens spænding stiger.
- Endelig slukkes Q1 ved at forbinde porten til dens kilde. Q2 tændes ved at køre porten til V cc . Denne cyklus kan gentages igen.
Nedenfor er et oscilloskopbillede af et portdrevs bølgeform. Det blev taget med et af mine egne kredsløb, ikke med FAN7842-kredsløbet ovenfor. Principperne er dog de samme.
Portdrevsignalerne går over H-broens forsyningsspænding. V cc = 12V i dette kredsløb. I bølgeformen er det forskellen mellem gate signalets høje tilstand og H-broens forsyningsspænding (minus faldet over D boot dioden) .
En vigtig ting ved bootstrap gate-drevkredsløb er, at driftscyklussen skal være D < 100%. Det virker ikke 100%.
Hvis du allerede ved, hvordan ladepumpes spændingsdublere fungerer, ville du erkende, at bootstrap gate-drevkredsløbet er noget ens.
Kommentarer
- @Kortuk Idé bag kondensatorladepumpekredsløb. En kondensator oplades til en (relativt lav) spænding V1. Derefter er den negative side af kondensatoren forbundet til en anden spænding V2. Som et resultat kan kredsløbet producere V1 + V2. Denne handling er også til stede i bootstrap-kredsløbet.
- @Kortuk Buck-kredsløb har en induktor (såvel som boost). Vi forsøger også at generere en gate-drevsignal, som er højere end forsyningsspændingen. På en lidt anden note: nogle gange bruges et bootstrap gate-drevkredsløb til at drive porten til N-kanal MOSFET i en sorteper.
- Ohh crap, I så lige hvilken forbindelse jeg læste forkert. Jeg bebrejder jippie. Fjerner mine kommentarer. Jeg troede, at lo-siden var et andet sted, meget fantastisk.
Svar
Din optagelse er velbegrundet: Hvordan tænder man den høje side N-MOS, hvis vi har brug for en meget høj spænding ved porten?
På et eller andet tidspunkt havde nogen den geniale ide om først at oplade en kondensator på et separat kredsløb (med nok Vgs til at tænde transistoren, i dette tilfælde omkring 15V), og derefter frakoble den fra “opladningskredsløbet” (bemærk, at kondensatoren bevarer sin opladning, selvom den blev afbrudt), og placer den derefter mellem port og kilde til transistoren, der skal tændes. Når det er tid til at slukke for transistoren, fjernes kondensatoren fra porten (efterlader måske en modstand, der aflader portkapacitansen), og processen kan gentages, når det er tid til at tænde den igen.
Dette er i det væsentlige, hvad førerkredsløbet gør, og for detaljerne om, hvordan man præcist skal oplade / afbryde / tilslutte denne bootstrap-kondensator, kan man henvise til Nicks svar.
Årsagen til, at bootstrap-kapacitans skal være større end transistorens gate-kapacitans er, at C BOOT oplader gate-kapacitansen, så den skal have nok opladning, så den ikke taber for meget spænding ved at gøre det, ellers ville transistoren ikke tænde.
Årsagen til at dette ikke fungerer med 100% driftscyklus er, at Cboot til sidst vil blive afladet på grund af R 2 og andre lækager involveret.
Svar
denne mosfet-driver er meget bedre, den har en meget mindre stigtid com parret til ventilator http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX15018-MAX15019.pdf
forsyningsspændingen til denne ic er mosfet max gate gate spænding ( ophold 2 volt mindre end det)
og dette har også intern diode
brug bare en boot-kondensator
mens du vælger en mosfet-driver ting at overveje 1) n kanal eller p kanal mosfet (n kanal for nedre side af strømforsyning p kanal for positiv side)
2) vgs (spænding krævet for at tænde gate for n kanal, det er positivt for p kanal, det er negetivt)
3) outputmodstand (dette er nødvendigt, fordi mosfets interne modstand skal være 10 gange mindre end outputmodstand, ellers forbruger mosfet meget strøm)
4) skiftefrekvens det afhænger på chaufførens stigetid og portkapacitans af mosfet. normalt giver alle mosfet-drivere nogle data om rejsetid vs portkapacitans
5) for højere spændinger bootstrap n kanal bruges (mere end 25v normalt) årsag til p-kanal, vi sprænger muligvis gate, mens vi skifter alt andet nødvendigt er angivet i databladet, det fungerer,