Miałem pytanie dotyczące kondensatora ładowania początkowego w sterowniku bramki. Po pierwsze, kondensator rozruchowy jest używany, ponieważ napięcie na bramce sterownika strony wysokiego napięcia musi być o około 10-15 woltów wyższe niż napięcie na jego drenu. Jednak jeśli moje zasilanie wejściowe wynosi około 20 V, a napięcie bramki nie jest również wyższe niż napięcie źródła. Czy można włączyć?
Po drugie, aby włączyć tranzystor FET z kanałem N, potrzebujemy napięcia bramki, które jest wyższe niż napięcie źródła. Jak to może być? napięcie bramki nie może dostarczyć więcej niż 15 V, prawda? Jeśli moje źródło zasilania również dostarcza około 20 V, czy można je włączyć?
Komentarze
- @ sean900911 Jeśli chodzi o pierwsze pytanie, ' t określono, jakiego typu MOSFET ' próbujesz kontrolować – kanał N czy kanał P. Odpowiedź zależy od typu. Jeśli chodzi o drugie pytanie, maksymalne napięcie bramka-źródło ponownie zależy od konkretnego N-kanałowego tranzystora MOSFET, który ' próbujesz kontrolować. Dodaj więcej szczegółów.
Odpowiedź
Aby ułatwić wyjaśnienie, poniżej przedstawiono schemat typowego sterownik bramki bootstrap. Być może OP mógłby opublikować swój rzeczywisty schemat obwodu.
Układ scalony na obrazku to FAN7842 . Następne zdjęcie przedstawia schemat blokowy samego FAN7842.
Obwody napędu bramki bootstrap są używane z topologiami mostka H i półmostka MOSFET. Ogólna idea obwodów sterujących bramką bootstrap jest taka:
- Warunki początkowe: Q1 jest wyłączony. Q2 jest włączony. Bramka Q2 jest na V cc .
- Kondensator ładowania początkowego C rozruch jest naładowany, gdy dolny tranzystor MOSFET Q2 przewodzi, a źródło górnego tranzystora MOSFET Q1 ma niski potencjał (V S1 ≈ 0). C boot jest ładowany z V. cc do D boot .
- Teraz kierunek prądu płynącego przez most musi się zmienić. Q2 wyłącza się, obniżając wartość bramki. Źródło Q1 nie jest już przywiązane do masy i płynie w górę. W rezultacie V S1 V cc . C boot pozostaje naładowany przez pewien czas. D boot zapobiega rozładowaniu do V cc . C boot nie był jeszcze używany do napędzania bramki Q1.
- Obwód sterujący bramką dla Q1 znajduje się wewnątrz układu scalonego. Ten specjalny obwód napędu bramki nie jest podłączony do Vcc. Jest zasilany wyłącznie przez C boot . Ponadto, wartość C boot jest tak dobrana, że jest większa niż pojemność bramki Q1 (C boot >> C brama ). Teraz Q1 jest włączany przez podłączenie swojej bramki do naładowanego C boot . Pojemność bramki jest ładowana z C boot , a napięcie bramki rośnie.
- Wreszcie Q1 jest wyłączany przez podłączenie bramki do źródła. Q2 jest włączany przez doprowadzenie bramki do V cc . Ten cykl może się powtórzyć.
Poniżej znajduje się zrzut ekranu oscyloskopu przebiegu przebiegu bramy. został wzięty z jednym z moich własnych obwodów, a nie z powyższym obwodem FAN7842. Zasady są jednak takie same.
Sygnały sterujące bramką wychodzą powyżej napięcia zasilania mostka H. V cc = 12 V w tym obwodzie. W przebiegu jest to różnica między stanem wysokim sygnału bramki a napięciem zasilania mostka H (minus spadek na diodzie D boot ) .
Ważną rzeczą dotyczącą obwodów napędu bramek ładujących jest to, że cykl pracy musi wynosić D < 100%. Nie działa na 100%.
Jeśli wiesz już, jak działają podwajacze napięcia pompy ładunkowej, możesz rozpoznać, że obwód sterujący bramką ładowania początkowego jest nieco podobny.
Komentarze
- @Kortuk Idea obwodów pompy ładowania kondensatora. Kondensator jest ładowany do (stosunkowo niskiego) napięcia V1. Następnie ujemna strona kondensatora jest podłączana do innego napięcia V2. W rezultacie obwód może wytwarzać V1 + V2. To działanie jest również obecne w obwodzie ładowania początkowego.
- Obwód @Kortuk Buck ma cewkę indukcyjną (a także doładowanie). Próbujemy również wygenerować sygnał sterujący bramką, który jest wyższy niż napięcie zasilania. Z nieco innej uwagi: czasami obwód sterowania bramką typu bootstrap jest używany do napędzania bramki N-kanałowego MOSFET-a za grosza.
- O cholera, ja właśnie zobaczyłem, które połączenie źle odczytałem. Obwiniam jippie. Usuwanie moich komentarzy. Wydawało mi się, że strona lo jest gdzie indziej, naprawdę super.
Odpowiedź
Twoje zainteresowanie jest dobrze uzasadnione: jak włączyć N-MOS po stronie wysokiego napięcia, jeśli potrzebujemy bardzo wysokiego napięcia na bramce?
W pewnym momencie ktoś wpadł na genialny pomysł, aby najpierw naładować kondensator w oddzielnym obwodzie (z wystarczającą liczbą Vg, aby włączyć tranzystor, w tym przypadku około 15 V), a następnie odłączyć go od obwodu „ładującego” (zwróć uwagę, że kondensator zachowuje swój ładunek, mimo że został odłączony), a następnie umieść go między bramką a źródłem tranzystora, który ma być włączony. Kiedy nadchodzi czas na wyłączenie tranzystora, kondensator jest usuwany z bramki (pozostawiając być może rezystor, który rozładowuje pojemność bramki) i proces można powtórzyć, gdy nadejdzie czas, aby go ponownie włączyć.
To jest w istocie to, co robi obwód sterownika, a dla szczegółów, jak dokładnie wykonać ładowanie / odłączanie / podłączanie tego kondensatora rozruchowego, możesz odnieść się do odpowiedzi Nicka.
Powód, dla którego pojemność ładowania początkowego musi być większa niż pojemność bramki tranzystora, ponieważ C BOOT ładuje pojemność bramki, więc musi mieć wystarczający ładunek, aby nie spadł zbyt dużo napięcia, robiąc to, w przeciwnym razie tranzystor by się nie włączył.
Przyczyną, dla której to nie działa przy 100% cyklu pracy, jest to, że Cboot zostanie ostatecznie rozładowany z powodu R 2 i wszelkich innych wycieków zaangażowany.
Odpowiedź
ten sterownik mosfet jest znacznie lepszy, ma bardzo krótszy czas narastania. com pared to fan http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX15018-MAX15019.pdf
napięcie zasilania tego układu to maksymalne napięcie bramki mosfetu ( pozostań 2 V mniej niż to)
i to również ma wewnętrzną diodę
po prostu użyj kondensatora rozruchowego
wybierając napęd mosfet rzeczy do rozważenia 1) n kanał lub kanał p mosfet (kanał n dla dolnej strony zasilania kanał p dla strony dodatniej)
2) vgs (napięcie wymagane do włączenia bramki dla kanału n jest dodatnie dla kanału p jest ujemne)
3) rezystancja wyjścia (jest to konieczne, ponieważ wewnętrzna rezystancja mosfetu powinna być 10 razy mniejsza niż rezystancja wyjściowa, w przeciwnym razie mosfet zużyje dużo energii)
4) częstotliwość przełączania to zależy na czas narastania sterownika i pojemność bramki mosfetu. zwykle wszystkie sterowniki mosfet podają pewne dane o czasie narastania w funkcji pojemności bramki
5) dla wyższych napięć używany jest kanał bootstrap n (zwykle ponad 25v), ponieważ dla kanału p możemy wysadzić bramkę podczas przełączania wszystkiego innego potrzebne jest podane w arkuszu danych, podłącz, to zadziała