การเลือกไดรเวอร์สำหรับ MOSFET (ตัวอย่างการคำนวณตามพารามิเตอร์)

การควบคุมประตู FET เป็นสิ่งสำคัญในการพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัย ตัวอย่างเช่นเมื่อใช้สวิตช์เปิดปิดที่ต่ำกว่าในตัวแปลงพัลส์และการตัดสินใจในการใช้ไดรเวอร์แต่ละตัวในรูปแบบของวงจรพิเศษเฉพาะจำเป็นต้องแก้ปัญหาในการเลือกไดรเวอร์ที่เหมาะสมเพื่อให้สามารถตอบสนองเงื่อนไขต่อไปนี้

ก่อนอื่นผู้ขับขี่จะต้องให้การเปิดและปิดคีย์ที่เลือกอย่างไว้วางใจ ประการที่สองมันเป็นสิ่งจำเป็นที่จะต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดสำหรับระยะเวลาที่เพียงพอของขอบนำและต่อท้ายในระหว่างการเปลี่ยน ประการที่สามผู้ขับขี่ไม่ควรรับน้ำหนักมากเกินไปขณะทำงานในวงจร

ในขั้นตอนนี้ขอแนะนำให้เริ่มต้นด้วยการวิเคราะห์ข้อมูลจากเอกสารประกอบสำหรับทรานซิสเตอร์ภาคสนามและจากสิ่งเหล่านี้เพื่อพิจารณาว่าควรจะมีลักษณะของไดรเวอร์อย่างไร หลังจากนั้นก็ยังคงเลือกชิปไดรเวอร์เฉพาะจากผู้ให้บริการในตลาด

แอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้าควบคุมคือ 12 โวลต์

ในแผ่นข้อมูลบนทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามมีพารามิเตอร์ Vgs (th) - นี่คือแรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำระหว่างเกตและแหล่งที่มาซึ่งทรานซิสเตอร์จะเริ่มเปิดช้าลง โดยปกติแล้วค่าจะอยู่ภายใน 4 โวลต์

นอกจากนี้เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่เกตเพิ่มขึ้นประมาณ 6 โวลต์ปรากฏการณ์เช่น“ มิลเลอร์ที่ราบสูง” จะปรากฏออกมาอย่างแน่นอนซึ่งประกอบด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าในระหว่างการเปิดทรานซิสเตอร์เนื่องจากอิทธิพลของแรงดันตกกระทบที่เกิดขึ้นกับท่อระบายน้ำ จะเพิ่มขึ้นและถึงแม้ว่าชัตเตอร์จะยังคงได้รับการเรียกเก็บเงินจากคนขับ แต่แรงดันไฟฟ้าที่สัมพันธ์กับแหล่งกำเนิดแสงจะไม่เพิ่มขึ้นอีกระยะหนึ่ง

อย่างไรก็ตามหลังจากเอาชนะที่ราบสูงมิลเลอร์แรงดันเกตยังคงเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรงและกระแสไฟไหลออกมาถึงสูงสุดเป็นเส้นตรงในเวลาชั่วขณะเมื่อแรงดันเกตประมาณ 7-8 โวลต์

เนื่องจากกระบวนการชาร์จของความจุใด ๆ จะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องนั่นคือในตอนท้ายมันจะช้าลงเรื่อย ๆ จากนั้นสำหรับการชาร์จชัตเตอร์ที่เร็วขึ้นดังนั้นเพื่อไม่ให้กระบวนการเปิดทรานซิสเตอร์ช้าลงแรงดันเอาต์พุตของไดรเวอร์ Uupr จะเป็น 12 โวลต์ จากนั้น 7-8 โวลต์ - นี่จะเป็นเพียง 63% ของแอมพลิจูดซึ่งแรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นเกือบเป็นเส้นตรงเป็นเวลาเท่ากับ 3 * R * Ciss โดยที่ Ciss เป็นความจุเกตของประตูปัจจุบันและ R คือความต้านทานในส่วนเกตแหล่ง

ค่าใช้จ่ายเกตเต็มจำนวน

เมื่อมีการเลือกแรงดันไฟฟ้าของคนขับค่าเกตของเกตทั้งหมดจะถูกนำมาพิจารณา นี่คือสถานที่ประนีประนอมระหว่างกระแสสูงสุดของไดรเวอร์ Imax และเวลาเปิดของทรานซิสเตอร์ TVcl ก่อนอื่นพวกเขารับรู้ค่าเกตเต็มจำนวน Qg ซึ่งผู้ขับขี่จะต้องถ่ายโอนไปที่ประตูในตอนต้นของแต่ละรอบการใช้งานของกุญแจและในตอนท้ายของแต่ละรอบให้นำออกจากชัตเตอร์

เราจะพบค่าใช้จ่ายชัตเตอร์เต็มตามกราฟจากแผ่นข้อมูลซึ่งขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่สมมติว่าเป็นบนท่อระบายน้ำ Qg ที่ 12 โวลต์ Uupr จะแตกต่างกัน

ระยะเวลาในการชาร์จชัตเตอร์เต็ม - จริง ๆ แล้วขึ้นอยู่กับว่าต้องใช้เวลานานแค่ไหนเพื่อให้ด้านหน้าของพาวเวอร์ทรานซิสเตอร์เปิดขึ้นหรือมีไดรเวอร์ใดบ้าง ไดรเวอร์ที่คุณเลือกจะต้องมีตัวเลือก Rise Time และ Fall Time ที่เหมาะสม

แต่เนื่องจากเราตัดสินใจว่าเราจะเลือกคนขับตามความต้องการของวงจรที่พัฒนาขึ้นเราจะเริ่มการคำนวณอย่างแม่นยำตั้งแต่เวลาที่ทรานซิสเตอร์จะต้องเปิดเต็มที่ (หรือปิด) เราแบ่งค่าเกต Qg ด้วยค่าของเวลาที่ต้องการสำหรับการเปิด (หรือปิด) คีย์ T on (ปิด) - เราได้รับกระแสเฉลี่ยที่ออกมาจากคนขับที่ขับผ่านประตู:

Iav = Qg / Tincl

โปรแกรมควบคุมสูงสุดปัจจุบัน Imax

เนื่องจากโดยรวมแล้วกระบวนการชาร์จชัตเตอร์นั้นดำเนินไปอย่างเกือบจะเหมือนกันเราสามารถสรุปได้ว่ากระแสไฟขาออกของคนขับจะลดลงเกือบเป็นศูนย์เมื่อเวลาที่ชัตเตอร์ถูกชาร์จจนเต็ม (กับแรงดัน Uupr) ดังนั้นเราจึงถือว่าค่าสูงสุดของไดร์เวอร์ปัจจุบัน Imax เท่ากับสองเท่าของค่าเฉลี่ยปัจจุบัน: Imax = Iav * 2 ดังนั้นไดรเวอร์จะไม่เบิร์นออกจากโอเวอร์โหลดบนเอาต์พุตปัจจุบัน ด้วยเหตุนี้เราจึงเลือกไดรเวอร์ตาม Imax และ Upr

หากผู้ขับขี่อยู่ในขั้นตอนการกำจัดของเราแล้วและ Imax เป็นมากกว่ากระแสสูงสุดของผู้ขับขี่ เราเพียงแค่แบ่งแอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้าควบคุม Uupr ด้วยค่าของไดร์เวอร์ Imax ปัจจุบันสูงสุด

ตามกฎของโอห์มเราจะได้รับค่าความต้านทานขั้นต่ำที่คุณต้องมีในวงจรเกทเพื่อ จำกัด เกตค่ากระแสไฟเกตเป็นค่ากระแสสูงสุดที่ประกาศในแผ่นข้อมูลสำหรับไดรเวอร์ที่มีอยู่:

Rgate = ไดรเวอร์ Upr / Imax

ในแผ่นข้อมูลบางครั้งค่า Rg จะถูกระบุ - ความต้านทานของส่วนแหล่งที่มา เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องคำนึงถึงและหากค่านี้เพียงพอก็ไม่จำเป็นต้องมีตัวต้านทานภายนอก หากคุณต้องการ จำกัด กระแสคุณจะต้องเพิ่มตัวต้านทานภายนอก เมื่อมีการเพิ่มตัวต้านทานภายนอกสิ่งนี้จะส่งผลต่อเวลาเปิดกุญแจ

พารามิเตอร์ที่เพิ่มขึ้น R * Ciss ไม่ควรเกินระยะเวลาที่ต้องการของขอบนำดังนั้นจึงต้องคำนวณพารามิเตอร์นี้

สำหรับกระบวนการล็อคกุญแจการคำนวณจะทำในทำนองเดียวกัน อย่างไรก็ตามถ้ามันเป็นสิ่งจำเป็นที่ระยะเวลาของขอบนำและต่อท้ายของพัลส์ควบคุมแตกต่างกันจากนั้นก็เป็นไปได้ที่จะวาง RD-chains แยกกันในประจุและบนชัตเตอร์เพื่อให้ได้ค่าคงที่ของเวลาที่แตกต่างกันสำหรับการเริ่มต้น อีกครั้งเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องจำไว้ว่าไดรเวอร์ที่เลือกจะต้องมีพารามิเตอร์ Rise Time และ Fall Time ขั้นต่ำที่เหมาะสมซึ่งจะต้องน้อยกว่าค่าที่ต้องการ