Kondenzator za pokretanje u upravljačkom krugu s pola mosta

Integrirani krugovi - pokretači pola mosta, kao što je, na primjer, IR2153 ili IR2110, uključuju uključivanje u opći krug takozvanog bootstrap (odvojenog) kondenzatora za neovisno napajanje do gornjeg upravljačkog kruga ključa.

Dok je donja tipka otvorena i provodi struju, kondenzator pokretanja spojen je putem ove otvorene donje tipke na magistralu s negativnom snagom i u ovom trenutku može primati naboj kroz diodu za pokretanje izravno iz pogonskog izvora napajanja.

Kad je donji ključ zatvoren, dioda za podizanje sustava prestaje dovoditi naboj kondenzatoru za podizanje sustava, budući da je kondenzator istog trenutka isključen iz negativne magistrale, a sada može funkcionirati kao plutajući izvor napajanja za upravljački krug vrata gornjeg pola mosta.

Takvo je rješenje opravdano jer je često potrebna snaga za upravljanje ključevima relativno mala, a potrošena energija može se jednostavno povremeno nadopunjavati iz vozačevog niskonaponskog napajanja izravno tijekom rada napajanja. Upečatljiv primjer je izlazni niskofrekventni stupanj gotovo bilo kojeg invertera 12-220 male snage.

Što se tiče kapaciteta kondenzatora za pokretanje, on ne bi trebao biti ni prevelik (da se može u potpunosti napuniti u vremenu dok je donji ključ otvoren) i ne previše mali da se ne bi mogao isprazniti na elemente kruga prije vremena, nego i moći stalno držati dovoljnu količinu napunite bez primjetnog pada napona, tako da je ovaj naboj više nego dovoljan za kontrolni ciklus gornjeg ključa.

Stoga se pri izračunavanju minimalne kapacitivnosti kondenzatora za pokretanje uređaja uzimaju u obzir sljedeći značajni parametri: naelektrisanje gornjeg ključa Qg, trenutna potrošnja izlaznog stupnja mikro kruga u statičkom režimu je i pad napona preko diode početnog podizanja Vbd.

Trenutna potrošnja izlazne faze mikro kruga može se uzeti s maržom od = 1mA, a pad napona preko diode treba uzeti jednako Vbd = 0,7 V. Što se tiče vrste kondenzatora, to mora biti kondenzator s minimalnom strujom istjecanja, inače će se također morati uzeti u obzir struja curenja. Tantalni kondenzator je vrlo prikladan za ulogu dizalice, jer kondenzatori ove vrste imaju najmanju struju istjecanja iz drugih elektrolitičkih kolega.

Primjer izračuna

Pretpostavimo da moramo odabrati kondenzator za pokretanje pokretanja za napajanje gornjeg ključa upravljačkog kruga polu-mosta sastavljenog na tranzistorima IRF830 i koji radi na frekvenciji od 50 kHz, te izlazni prekidač gornjeg ključa (kontrolni napon uzimajući u obzir pad napona preko diode pri ovom naponu će biti 11,3 V) 30 nC (puni naboj Qg određuje se na tablici).

Neka naponski valovi na kondenzatoru za podizanje napona ne prelaze dU = 10 mV. To znači da bi glavnu dopuštenu promjenu napona na kondenzatoru za dizanje uređaja u jednom ciklusu rada na pola mosta trebala donijeti dva glavna potrošača: sam mikro krug i vrata polja polja kojim upravlja. Tada će se kondenzator ponovno napuniti kroz diodu.

Razvojni ciklus mikro kruga traje 1/50000 sekundi, što znači da kada se u statičkom režimu 1 mA troši naboj razgrađen mikro krugom, bit će jednak

Q mikro krugova = 0,001 / 50000 = 20 nC.

Q vrata = 30 nC.

Pri vraćanju tih naboja, napon preko kondenzatora ne smije se mijenjati za više od 0,010 mV. zatim:

SB * dU = Q mikro krug + vrata Q.

Reset = (Q krugovi + Q vrata) / dU.

Za naš primjer:

Cbt = 60 nl / 0.010V = 6000 nF = 6.0 uF.

Biramo kondenzator kapaciteta 10 mikrofarada 16 V, tantala. Neki programeri preporučuju umnožavanje minimalnog kapaciteta kondenzatora s 5-15, tako da je to vjerojatno dovoljno.Što se tiče diode za podizanje prostora, ona mora biti brzo djelujuća i izdržati maksimalni napon naponskog dijela polovnog mosta kao obrnuto.