منفصلة مكون حقل تأثير سائق الترانزستور

إنه شيء واحد للتحكم بسرعة عالية في ترانزستور تأثير الحقل القوي مع بوابة ثقيلة سائق جاهز في شكل شريحة متخصصة مثل UCC37322 ، ومختلفة تمامًا عندما لا يكون هناك مثل هذا السائق ، ويجب تنفيذ مخطط التحكم في مفتاح التشغيل هنا والآن.

في مثل هذه الحالات ، غالباً ما يكون من الضروري اللجوء إلى مساعدة المكونات الإلكترونية المنفصلة المتاحة ، وبالفعل منها لتجميع برنامج تشغيل المصراع. يبدو أن الحالة ليست صعبة ، ولكن من أجل الحصول على معلمات وقت كافية لتبديل ترانزستور التأثير الميداني ، يجب أن يتم كل شيء بكفاءة ويعمل بشكل صحيح.

اقترح سيرجي بي إس في في مدونته "Embedder Page" فكرة جديرة بالاهتمام وموجزة وعالية الجودة بهدف حل مشكلة مماثلة.

تم اختبار الدائرة بنجاح من قبل المؤلف في نصف الجسر بترددات تصل إلى 300 كيلو هرتز. على وجه الخصوص ، على تردد 200 كيلو هرتز ، بسعة حمل تبلغ 10 nF ، كان من الممكن الحصول على جبهات لا تزيد مدتها عن 100 نانوثانية. دعنا ننظر إلى الجانب النظري لهذا الحل ، وحاول أن نفهم بالتفصيل كيف يعمل هذا المخطط.

التيارات الرئيسية لشحن وتفريغ البوابة عند فتح قفل المفتاح الرئيسي وتدفقه من خلال الترانزستورات ثنائية القطب من مرحلة إخراج السائق. يجب أن تصمد هذه الترانزستورات في تيار التحكم في بوابة الذروة ، ويجب أن يكون أقصى جهد لبث جامع (وفقًا لصفحة البيانات) أكبر من جهد تزويد السائق. عادة ، 12 فولت كافية للسيطرة على مصراع الحقل. بالنسبة لذروة التيار ، نفترض أنه لا يتجاوز 3A.

إذا كان يلزم وجود تيار أعلى للتحكم في المفتاح ، فيجب أن تكون الترانزستورات في مرحلة الإخراج أكثر قوة (بطبيعة الحال ، مع تردد الحد المناسب للنقل الحالي).

على سبيل المثال ، لدينا زوج مكمل - BD139 (NPN) و BD140 (PNP) مناسب كترانزستورات لمرحلة الإخراج. لديهم الجهد الحد من باعث جامع من 80 فولت ، تيار جامع الذروة من 3A ، تردد قطع النقل الحالي من 250 ميغاهيرتز (مهم!) ، ومعامل نقل ثابت ثابت الحد الأدنى من 40.

لزيادة الكسب الحالي ، يتم إضافة زوج إضافي مكمل من الترانزستورات المنخفضة التيار KT315 و KT361 مع أقصى جهد عكسي يبلغ 20 فولت ، ومعامل نقل ثابت ثابت بحد أدنى 50 ، وتكرار قطع يصل إلى 250 MHz يضاف إلى ارتفاع ترانزيستورات الإخراج BD139 و BD140 .

نتيجة لذلك ، حصلنا على زوجين من الترانزستورات متصلاً وفقًا لدائرة دارلينجتون مع الحد الأدنى الكلي لمعامل النقل الحالي البالغ 50 * 40 = 2000 وبتردد قطع قدره 250 ميجاهرتز ، أي من الناحية النظرية في الحد الأقصى ، يمكن أن تصل سرعة التبديل إلى عدة نانوثانية. ولكن بما أننا نتحدث عن عمليات الشحن والتفريغ الطويلة لسعة البوابة ، فإن هذه المرة ستكون أعلى من حيث الحجم.

يجب توفير إشارة التحكم إلى القاعدة المدمجة من الترانزستورات KT315 و KT361. يجب فصل تيارات فتح قواعد الترانزستورات NPN (العلوي) و PNP (السفلي).

لهذا الغرض ، يمكن تثبيت مقاومات العزل في الدائرة ، ولكن تبين أن الحل بتركيب وحدة مساعدة على KT315 والمقاوم والصمام الثنائي 1n4148 يكون أكثر فعالية لهذه الدائرة بالذات.

تتمثل وظيفة هذه الوحدة في تنشيط قاعدة الترانزستورات العليا في المرحلة المنخفضة بسرعة عند تطبيق جهد أعلى على قاعدة هذه الوحدة ، وبسرعة واحدة فقط من خلال الصمام الثنائي سحب القواعد إلى ناقص عندما تظهر إشارة من أدنى مستوى على قاعدة الوحدة.

لتتمكن من التحكم في برنامج التشغيل هذا من مصدر إشارة منخفضة التيار مع تيار إخراج بترتيب 10 مللي أمبير ، يتم تثبيت ترانزستور تأثير الحقل المنخفض الحالي KP501 و optocoupler عالي السرعة 6n137 في الدائرة.

عندما يتم تطبيق تيار تحكم من خلال سلسلة من 2-3 محولات ضوئية ، ينتقل الترانزستور ثنائي القطب الناتج بداخله إلى حالة توصيل ، ويوجد في المحطة 6 جامع مفتوح يتصل به المقاوم ، والذي يسحب بوابة ترانزستور التأثير الميداني المنخفض الحالي إلى ناقل الطاقة الإيجابي KP501 إلى ناقل الطاقة الإيجابي الخاص بالمركب البصري.

وبالتالي ، عندما يتم توفير إشارة عالية المستوى لمدخلات optocoupler ، ستكون الإشارة منخفضة المستوى على بوابة وحدة التحكم الميدانية KP501 ، وسوف تغلق ، مما يوفر إمكانية تدفق التيار عبر قاعدة الإشارة العليا وفقًا لنظام KT315 - سوف يقوم السائق بشحن بوابة وحدة تحكم المجال الرئيسية.

إذا كانت هناك إشارة منخفضة المستوى عند إدخال optocoupler أو إذا لم تكن هناك إشارة ، فعند إخراج optocoupler ستكون هناك إشارة عالية المستوى ، سوف يتم إغلاق مصراع KP501 ، وستغلق دائرة مخزونها ، وسيتم إغلاق قاعدة الدائرة العليا وفقًا لدائرة KT315 إلى الصفر.

ستبدأ مرحلة إخراج السائق في تفريغ بوابة المفتاح الذي يتحكم فيه. من المهم ملاحظة أنه في هذا المثال ، يقتصر جهد التيار الكهربائي لجهاز optocoupler على 5 فولت ، ويتم تشغيل المرحلة الرئيسية من السائق بجهد 12 فولت.

Comments

[#1 ديمتري]

ستكون فولطية "تشبع" الذراع السفلي من 2.1 إلى 2.5 فولت ، وهذا أكثر من اللازم للتحكم بأمان في العامل الميداني ، الذي تتناقص عتبة فتحه مع التدفئة. يبدو أول مفتاح ثنائي القطب إلى جانب المقاوم BE غير ضروري.
رجل الميدان في المرحلة المتوسطة ، وإن كان منخفض القدرة ، ولكن العمل عند مقاومة 2.2 كيلو أوم (في جامع أول KT315) هو انسداد في الجبهة. Poleviks لديها قدرات كبيرة نسبيا. من الأفضل وضع ثنائي القطب عالي السرعة منخفض الطاقة بدلاً من PT ، وتضمين قدرات ثنائية الصبغي 2x في قاعدته لإنشاء انحياز سلبي. ثم سوف تزيد سرعة القفل بشكل حاد.