Categories: Articles destacats » Electrònica pràctica
Nombre de visualitzacions: 10.626
Comentaris sobre l'article: 1
Controlador de transistor amb efecte de component discret
Una cosa és quan hi ha un control de gran velocitat d’un transistor d’efectes de camp potent amb una porta forta conductor preparat en forma de xip especialitzat com UCC37322, i molt diferent quan no hi ha aquest controlador, i el sistema de control de claus d’alimentació s’ha d’implementar aquí i ara.
En aquests casos, sovint cal recórrer a l’ajuda de components electrònics discrets que hi ha disponibles, i ja d’ells per muntar el conductor de l’obturador. Sembla que el cas no és complicat, però, per obtenir paràmetres de temps adequats per canviar el transistor amb efecte de camp, tot s’ha de fer de manera eficient i funcionar correctament.
Una idea molt digna, concisa i de gran qualitat amb l'objectiu de resoldre un problema similar va ser proposada el 2009 per Sergey BSVi al seu bloc "Embedder Page".
L’autor va provar amb èxit el circuit al semipost a freqüències de fins a 300 kHz. En particular, a una freqüència de 200 kHz, amb una capacitat de càrrega de 10 nF, es van poder obtenir fronts amb una durada no superior a 100 ns. Analitzem el costat teòric d’aquesta solució i tractem d’entendre amb detall com funciona aquest esquema.
Els principals corrents de càrrega i descàrrega de la porta en desbloquejar i bloquejar el flux de clau principal a través dels transistors bipolars de l’etapa de sortida del conductor. Aquests transistors han de suportar el corrent de control de la porta màxima i la seva tensió màxima de col·lector-emissor (segons el full de dades) ha de ser superior a la tensió d'alimentació del conductor. Normalment, 12 volts són suficients per controlar l'obturador de camp. Pel que fa al corrent màxim, suposem que no supera el 3A.
Si es necessita un corrent superior per controlar la clau, els transistors de l’etapa de sortida també han de ser més potents (per descomptat, amb una freqüència limitant adequada de transferència de corrent).
Per exemple, un parell complementari: BD139 (NPN) i BD140 (PNP) és adequat com a transistors de la fase de sortida. Tenen un voltatge límit col·lector-emissor de 80 volts, un corrent col·lectiu màxim de 3A, una freqüència de transferència de corrent de tall de 250 MHz (important!) I un coeficient de transferència de corrent estàtic mínim de 40.
Per augmentar el guany de corrent, s’afegeix una parella complementària de transistors de baix corrent KT315 i KT361 amb una tensió inversa màxima de 20 volts, un coeficient de transferència de corrent estàtic mínim de 50 i una freqüència de tall de 250 MHz tan alta com els transistors de sortida BD139 i BD140 .
Com a resultat, obtenim dos parells de transistors connectats segons el circuit de Darlington amb un coeficient de transferència de corrent mínim total de 50 * 40 = 2000 i amb una freqüència de tall de 250 MHz, és a dir, teòricament, en el límit, la velocitat de commutació pot arribar a diversos nanosegons. Però, ja que estem parlant de processos de càrrega i descàrrega relativament llargs de la capacitat de la porta, aquest cop serà un ordre de magnitud superior.
El senyal de control s’ha de subministrar a la base combinada dels transistors KT315 i KT361. Els corrents d'obertura dels transistors NPN (superior) i PNP (inferior) s'han de separar.
Per a aquest propòsit, es podrien instal·lar resistències d’aïllament al circuit, però la solució amb la instal·lació d’una unitat auxiliar al KT315, resistor i díode 1n4148 va resultar ser molt més eficaç per a aquest circuit en concret.
La funció d’aquesta unitat és activar ràpidament la base dels transistors superiors de l’etapa de baix corrent quan s’aplica un voltatge més alt a la base d’aquesta unitat, i tan ràpidament a través del díode tirar les bases a menys quan apareix un senyal del nivell més baix a la base de la unitat.
Per poder controlar aquest controlador des d’una font de senyal de baix corrent amb un corrent de sortida de l’ordre de 10 mA, s’instal·len al circuit un transistor KP501 d’efecte de camp de baixa intensitat i un òptic alternador d’alta velocitat 6n137.
Quan s’aplica un corrent de control a través d’una cadena de 2-3 optocoppiadors, el transistor bipolar de sortida al seu interior passa a un estat conductor, i al pin 6 hi ha un col·lector obert al qual es connecta una resistència, que tira la porta del transistor KP501 d’efecte de camp de baix corrent cap al bus de potència positiu de l’optopacoplador.
Així, quan es subministra un senyal d’alt nivell a l’entrada de l’optopplicador, un senyal de nivell baix estarà a la porta del controlador de camp KP501 i es tancarà, proporcionant així la possibilitat que el corrent flueixi per la base del superior segons l’esquema KT315: el conductor carregarà la porta del controlador de camp principal.
Si a l’entrada de l’optopplicador hi ha un senyal de nivell baix o no hi ha cap senyal, aleshores a la sortida de l’optopplicador hi haurà un senyal d’alt nivell, es carregarà l’obturador KP501, el seu circuit d’acció es tancarà i la base del circuit superior segons el circuit KT315 s’anirà a zero.
L’etapa de sortida del conductor començarà a descarregar la porta de la clau que controla. És important tenir en compte que en aquest exemple la tensió d’alimentació de l’optopacoplador està limitada a 5 volts, i l’etapa principal del conductor està alimentada per una tensió de 12 volts.
Consulteu també a electro-ca.tomathouse.com
: