Jag hade några frågor om bootstrap-kondensatorn på gate-drivrutinen. Först används bootstrap-kondensatorn eftersom spänningen på drivsidan på högsidan måste vara cirka 10-15 volt högre än spänningen i avloppet. Men om min ingångsförsörjning är ungefär 20 V och grindspänningen inte är högre än källspänningen också. Är det möjligt att slå på?
För det andra, för att slå på en N-kanal FET, behöver vi en grindspänning som är högre än källspänningen. Hur kan det vara såhär? grindspänningen kan inte leverera mer än 15 V eller hur? Om min ingångsförsörjning också bidrar med cirka 20 V, kan den vara påslagen?
Kommentarer
- @ sean900911 För din första fråga har du ' t specificerade vilken typ av MOSFET du ' försöker kontrollera – N-kanal eller P-kanal. Svaret beror på typen. För den andra frågan beror den maximala grindkällspänningen igen på den specifika N-kanal MOSFET som du ' försöker kontrollera. Lägg till mer information.
Svar
För att förenkla förklaringen, här är diagrammet för en typisk bootstrap gate driver. Kanske skulle OP kunna lägga upp sitt faktiska kretsschema.
IC på bilden är FAN7842 . Nästa bild är blockdiagrammet för själva FAN7842.
Bootstrap gate-enhetskretsar används med H-bridge och halv-bridge MOSFET-topologier. Den övergripande idén med bootstrap gate-enhetens kretsar är denna:
- Initiala förhållanden: Q1 är avstängd. Q2 är på. Porten till Q2 är vid V cc .
- Bootstrap-kondensatorn C boot är laddad när den nedre MOSFET Q2 leder och källan till den övre MOSFET Q1 har låg potential (V S1 ≈ 0). C boot debiteras från V cc till D boot .
- Nu måste strömriktningen genom bron förändras. Q2 stängs av genom att låta grinden vara låg. Källan till Q1 är inte längre bunden till marken och den flyter upp. Som ett resultat blir V S1 V cc C boot förblir laddad för tillfället. D boot förhindrar att den släpps ut i V cc . C boot har inte använts för att driva grinden till Q1 ännu.
- Grindrivkretsen för Q1 är inne i IC. Denna speciella grinddrivkrets är inte ansluten till Vcc. Den drivs uteslutande av C boot . Värdet för C boot väljs också så att det är större än grindkapacitansen för Q1 (C boot >> C gate ). Nu slås Q1 på genom att ansluta grinden till den laddade C -starten . Portkapacitansen laddas från C boot och gate-spänningen stiger.
- Slutligen stängs Q1 av genom att ansluta porten till dess källa. Q2 slås på genom att köra porten till V cc . Denna cykel kan upprepas igen.
Nedan visas en oscilloskopskärmbild av en portdrivnings vågform. Den togs med en av mina egna kretsar, inte med FAN7842-kretsen ovan. Principerna är dock samma.
Portens drivsignaler går över H-bryggans matningsspänning. V cc = 12V i denna krets. I vågformen är det skillnaden mellan grindsignalens höga tillstånd och H-bryggans matningsspänning (minus fallet över D startdioden) .
En viktig sak med bootstrap gate-drivkretsar är att arbetscykeln måste vara D < 100%. Det fungerar inte på 100%.
Om du redan vet hur laddningspumpens spänningsfördubblare fungerar, skulle du känna igen att startströmportens drivkrets är ungefär lika.
Kommentarer
- @Kortuk Idé bakom kondensatorladdningspumpkretsar. En kondensator laddas till en (relativt låg) spänning V1. Därefter ansluts kondensatorns negativa sida till en annan spänning V2. Som ett resultat kan kretsen producera V1 + V2. Denna åtgärd finns också i bootstrap-kretsen.
- @Kortuk Buck-krets har en induktor (liksom boost). Vi försöker också generera en gate drive signal, som är högre än matningsspänningen. På en något annorlunda anmärkning: ibland används en bootstrap gate drive circuit för att driva grinden till N-kanal MOSFET i en bock.
- Ohh crap, I såg precis vilken anslutning jag läste fel. Jag skyller på jippie. Ta bort mina kommentarer. Jag trodde att lo-sidan var någon annanstans, väldigt fantastisk.
Svar
Din upptagning är väl motiverad: Hur man slår på högsidan N-MOS om vi behöver en mycket hög spänning vid grinden?
Vid någon tidpunkt hade någon den lysande idén att först ladda en kondensator på en separat krets (med tillräckligt med Vgs för att slå på transistorn, i det här fallet runt 15V), och sedan koppla bort den från ”laddning” -kretsen (Observera att kondensatorn behåller sin laddning trots att den kopplades bort) och placera den sedan mellan porten och källan till transistorn som ska sättas på. När det är dags att stänga av transistorn avlägsnas kondensatorn från grinden (lämnar kanske ett motstånd som urladdar grindkapacitansen) och processen kan upprepas när det är dags att sätta på den igen.
Detta är i huvudsak vad drivkretsen gör, och för detaljerna om hur man exakt laddar / kopplar från / kopplar upp denna bootstrap-kondensator kan du hänvisa till Nicks svar.
Anledningen till att bootstrap-kapacitans måste vara större än transistorns gate-kapacitans är att C BOOT laddar gate-kapacitansen, så den måste ha tillräckligt med laddning så att den inte tappar för mycket spänning därigenom, annars skulle inte transistorn slå på.
Anledningen till att detta inte fungerar med 100% arbetscykel är att Cboot så småningom kommer att urladdas på grund av R 2 och andra läckage involverad.
Svar
den här mosfet-drivrutinen är mycket bättre, den har en mycket kortare stigtid com kopplad till fläkt http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX15018-MAX15019.pdf
matningsspänningen till denna ic är mosfet max gate gate voltage ( stanna 2 volt mindre än så)
och detta har också en intern diod
använd bara en startkondensator
medan du väljer en mosfet-drivenhet saker att tänka på 1) n kanal eller p kanal mosfet (n kanal för nedre sidan av strömförsörjningen p kanal för positiv sida)
2) vgs (spänning krävs för att slå på grinden för n kanal det är positivt för p kanal det är negativt)
3) utmatningsmotstånd (detta är nödvändigt för att internt motstånd från mosfet ska vara 10 gånger mindre än utgångsmotstånd annars kommer mosfet att förbruka mycket kraft)
4) växelfrekvens beror det på förarens stigtid och grindkapacitans hos MOSFET. vanligtvis ger alla mosfet-drivrutiner lite data om stigningstid vs grindkapacitans
5) för högre spänningar startström n kanal används (mer än 25v vanligtvis) orsak för p-kanal kan vi spränga grind medan vi byter allt annat behövs anges i databladet, det kan fungera