Jeg hadde noen spørsmål om bootstrap-kondensatoren på gate-driveren. Først brukes bootstrap-kondensatoren fordi spenningen på driverporten på den høye siden må være omtrent 10-15 volt høyere enn spenningen på avløpet. Imidlertid, hvis inngangsforsyningen min er omtrent 20 V, og portens spenning ikke er høyere enn kildespenningen også. Er det mulig å slå på?
For det andre, for å slå på en N-kanal FET, trenger vi en gatespenning som er høyere enn kildespenningen. Hvordan kan dette være? porten spenning kan ikke levere mer enn 15 V ikke sant? Hvis min inngangsforsyning også bidrar med ca 20 V, kan den slås på?
Kommentarer
- @ sean900911 For ditt første spørsmål har du ' t spesifiserte hvilken type MOSFET du ' prøver å kontrollere – N-kanal eller P-kanal. Svaret avhenger av typen. For det andre spørsmålet avhenger maksimal gate-kildespenning igjen av den spesifikke N-kanals MOSFET du ' prøver å kontrollere. Vennligst legg til mer informasjon.
Svar
For å gjøre forklaringen enklere, her er diagrammet for en typisk bootstrap gate driver. Kanskje OP kunne legge ut det faktiske kretsskjemaet.
IC på bildet er FAN7842 . Neste bilde er blokkdiagrammet til selve FAN7842.
Bootstrap gate drive kretser brukes med H-bridge og half-bridge MOSFET topologier. Den generelle ideen om bootstrap gate drive kretsene er denne:
- Opprinnelige forhold: Q1 er slått av. Q2 er slått på. Porten til Q2 er ved V cc .
- Bootstrap kondensator C boot er ladet når den nedre MOSFET Q2 leder og kilden til den øvre MOSFET Q1 har et lavt potensial (V S1 ≈ 0). C boot belastes fra V cc til D boot .
- Nå må strømretningen gjennom broen endres. Q2 er slått av ved å kjøre porten lavt. Kilden til Q1 er ikke lenger bundet til bakken, og den flyter opp. Som et resultat, V S1 V cc . C oppstart forblir ladet foreløpig. D oppstart forhindrer at den slippes ut i V cc . C oppstart har ikke blitt brukt til å kjøre porten til Q1 ennå.
- Portdrivkretsen for Q1 er inne i IC. Denne spesielle portdrivkretsen er ikke koblet til Vcc. Den drives utelukkende av C boot . Verdien av C boot er også valgt slik at den er større enn portkapasitansen til Q1 (C boot >> C gate ). Nå blir Q1 slått på ved å koble porten til den ladede C -starten . Portkapasitansen lades fra C boot , og gate-spenningen øker.
- Til slutt blir Q1 slått av ved å koble porten til kilden. Q2 slås på ved å kjøre porten til V cc . Denne syklusen kan gjentas igjen.
Nedenfor er et oscilloskopskjermbilde av en portdrevs bølgeform. Den ble tatt med en av mine egne kretser, ikke med FAN7842-kretsen ovenfor. Prinsippene er de samme, skjønt.
Portdrivsignalene går over H-broens forsyningsspenning. V cc = 12V i denne kretsen. I bølgeformen er det forskjellen mellom gate-signalets høye tilstand og H-broens forsyningsspenning (minus fallet over D støvel dioden) .
En viktig ting med bootstrap gate-drivkretser er at driftssyklusen må være D < 100%. Det fungerer ikke 100%.
Hvis du allerede vet hvordan doble pumpespenningsdobler fungerer, vil du innse at bootstrap gate-drivkretsen er noe lik.
Kommentarer
- @Kortuk Idé bak kondensatorladepumpekretsene. En kondensator lades til en (relativt lav) spenning V1. Deretter kobles den negative siden av kondensatoren til en annen spenning V2. Som et resultat kan kretsen produsere V1 + V2. Denne handlingen er også tilstede i bootstrap-kretsen.
- @Kortuk Buck-krets har en induktor (så vel som boost). Vi prøver også å generere en gate drive signal, som er høyere enn forsyningsspenningen. På en litt annen merknad: noen ganger brukes en bootstrap gate drive circuit for å drive porten til N-kanal MOSFET i en bukk.
- Ohh crap, I så bare hvilken forbindelse jeg misles. Jeg klandrer jippie. Fjerner kommentarene mine. Jeg trodde at lo-siden var et annet sted, veldig fantastisk.
Svar
Din opptatthet er velbegrunnet: Hvordan slå på N-MOS på høysiden hvis vi trenger en veldig høy spenning ved porten?
På et eller annet tidspunkt hadde noen den strålende ideen om å først lade en kondensator på en separat krets (med nok Vgs til å slå på transistoren, i dette tilfellet rundt 15V), og deretter koble den fra «ladekretsen» (merk at kondensatoren beholder ladningen selv om den ble frakoblet), og plasser den deretter mellom porten og kilden til transistoren som skal slås på. Når det er på tide å slå av transistoren, blir kondensatoren fjernet fra porten (etterlater kanskje en motstand som utleder portkapasitansen), og prosessen kan gjentas når det er på tide å slå den på igjen.
Dette er i hovedsak hva driverkretsen gjør, og for detaljene om hvordan du nøyaktig skal lade / frakoble / koble til denne bootstrap-kondensatoren, kan du referere til Nicks svar.
Årsaken til at bootstrap-kapasitans må være større enn transistorens gate-kapasitans er at C BOOT lader gate-kapasitansen, så den må ha nok ladning slik at den ikke faller for mye spenning ved å gjøre det, ellers ville ikke transistoren slå seg på.
Årsaken til at dette ikke fungerer med 100% driftssyklus er at Cboot til slutt vil bli utladet på grunn av R 2 og eventuelle andre lekkasjer. involvert.
Svar
denne mosfet-driveren er mye bedre, den har en veldig mindre stige tid com paret til vifte http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX15018-MAX15019.pdf
forsyningsspenningen til denne ic er mosfet maks gate spenning ( hold deg 2 volt mindre enn det)
og dette har også intern diode
bare bruk en oppstartkondensator
mens du velger en mosfet-driver ting du bør vurdere 1) n kanal eller p kanal mosfet (n kanal for nedre side av strømforsyning p kanal for positiv side)
2) vgs (spenning kreves for å slå på gate for n kanal, det er positivt for p kanal det er negativt)
3) utgangsmotstand (dette er nødvendig fordi mosfets interne motstand skal være 10 ganger mindre enn utgangsbestandighet, ellers vil mosfet forbruke mye strøm)
4) byttefrekvens det avhenger på førerens økningstid og portkapasitans av mosfet. vanligvis gir alle mosfet-drivere noen data om stigetid vs portkapasitans
5) for høyere spenninger bootstrap n kanal brukes (mer enn 25v vanligvis) årsak for p-kanal, vi kan sprenge gate mens vi bytter alt annet nødvendig er gitt i databladet, det kan fungere