فئات: مقالات مميزة » إلكترونيات عملية
مرات المشاهدة: 5292
تعليقات على المقال: 1
Bootstrap مكثف في دائرة التحكم نصف جسر
الدوائر المتكاملة - تشتمل برامج تشغيل نصف الجسر ، على سبيل المثال ، IR2153 أو IR2110 ، على تضمين في الدائرة العامة ما يسمى مكثف التمهيد (منفصلة) لتوفير الطاقة المستقلة لدائرة التحكم بالمفتاح العلوي.
أثناء فتح المفتاح السفلي وإجراء التيار ، يتم توصيل مكثف bootstrap من خلال هذا المفتاح السفلي المفتوح إلى ناقل الطاقة السلبي ، وفي هذا الوقت يمكنه تلقي الشحن من خلال الصمام الثنائي bootstrap مباشرة من مصدر طاقة السائق.
عندما يتم إغلاق المفتاح السفلي ، يتوقف الصمام الثنائي bootstrap عن توفير الشحن لمكثف bootstrap ، حيث يتم فصل المكثف عن الناقل السلبي في نفس الوقت ، ويمكن أن يعمل الآن كمصدر طاقة عائم لدائرة التحكم في البوابة بمفتاح نصف الجسر العلوي.
مثل هذا الحل له ما يبرره ، لأن الطاقة المطلوبة غالبًا لإدارة المفاتيح صغيرة نسبيًا ، ويمكن ببساطة تجديد الطاقة المستهلكة بشكل دوري من مزود الطاقة المنخفض الفولطية للسائق مباشرة أثناء تشغيل وحدة الطاقة. ومن الأمثلة الصارخة على ذلك مرحلة إخراج التردد المنخفض تقريبًا لأي عاكس منخفض الطاقة تقريبًا.
بالنسبة لسعة مكثف التمهيد ، يجب ألا يكون حجمه كبيرًا (بحيث لا يمكن إعادة الشحن بالكامل في الوقت المحدد أثناء فتح المفتاح السفلي) وليس صغيراً للغاية بحيث لا يقتصر الأمر على تفريغ عناصر الدائرة في وقت مبكر ، بل يكون قادرًا أيضًا على الاحتفاظ بكمية كافية شحن دون انخفاض الجهد ملحوظ ، بحيث تكون هذه الشحنة أكثر من كافية لدورة التحكم بالمفتاح العلوي.
لذلك ، عند حساب السعة الدنيا لمكثف التمهيد ، يتم أخذ المعلمات المهمة التالية في الاعتبار: شحن بوابة المفتاح العلوي Qg ، الاستهلاك الحالي لمرحلة الإخراج للدائرة الصغيرة في الوضع الثابت ، وانخفاض الجهد عبر صمام ثنائي التمهيد Vbd.
يمكن أن يؤخذ الاستهلاك الحالي لمرحلة إخراج الدائرة الدقيقة بهامش يساوي 1mA ، وينبغي أن يؤخذ انخفاض الجهد عبر الصمام الثنائي مساوياً لـ Vbd = 0.7V. بالنسبة لنوع المكثف ، يجب أن يكون مكثفًا مع الحد الأدنى من تسرب التيار ، وإلا فلابد من أخذ تيار التسرب للمكثف في الاعتبار. إن مكثف التنتالوم مناسب تمامًا لدور التمهيد ، حيث أن المكثفات من هذا النوع لديها أصغر تيار تسرب من نظيراتها الأخرى كهربائيا.
مثال حساب
لنفترض أننا بحاجة إلى اختيار مكثف للتمهيد لتشغيل دائرة التحكم بالمفتاح العلوي لجسر نصف مجمّع على الترانزستورات IRF830 وتشغيله بتردد 50 كيلو هرتز ، ومفتاح بوابة المفتاح العلوي (فولطية التحكم مع مراعاة انخفاض الجهد عبر الصمام الثنائي سيكون 11.3 فولت) عند هذا الجهد 30 nC (يتم تحديد رسوم البوابة الكاملة Qg بواسطة ورقة البيانات).
دع الجهد الموجه على مكثف التمهيد لا يتجاوز dU = 10 mV. وهذا يعني أن التغير الرئيسي المسموح به في الجهد الكهربي على مكثف التمهيد في دورة واحدة من عملية تشغيل نصف الجسر يجب أن يحضره مستهلكان رئيسيان: الدائرة الدقيقة نفسها وبوابة عمود الحقل الذي يتحكم فيه. ثم سيتم إعادة شحن المكثف من خلال الصمام الثنائي.
تستمر دورة تطوير الدائرة الصغرية 1/50000 ثانية ، مما يعني أنه عند استهلاكها في الوضع الثابت 1 مللي أمبير ، فإن الشحنة التي تبددها الدائرة الصغرية تساوي
الدوائر الدقيقة Q = 0.001 / 50000 = 20 درجة مئوية.
بوابة Q = 30 درجة مئوية.
عند إرجاع هذه الشحنات ، يجب ألا يتغير الجهد عبر المكثف بأكثر من 0.010 فولت. ثم:
SB * dU = Q microcircuit + Q gate.
إعادة الضبط = (دوائر Q + بوابة Q) / dU.
على سبيل المثال لدينا:
Cbt = 60 nl / 0.010V = 6000 nF = 6.0 uF.
نختار مكثف بسعة 10 ميكروفارادس 16 فولت ، التنتالوم. يوصي بعض المطورين بضرب الحد الأدنى لسعة المكثف بمقدار 5-15 ، بالتأكيد بما فيه الكفاية.بالنسبة إلى ديود bootstrap ، يجب أن يكون سريع المفعول وأن يتحمل أقصى جهد لجزء الطاقة في نصف الجسر كخلفية.
انظر أيضا في electro-ar.tomathouse.com
: