200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212

Раздел 16 Импульсные источники питания

Выбор полупроводниковых компонентов

Схемы управления затвором МОП-ключа

В схемах без гальванической развязки и одноключевых схемах управление производится непосредственно микросхемой. Схема управления затвором может быть двухтактной, комплементарной на биполярных транзисторах или комплементарной на МОП-транзисторах. Эти схемы изображены на Рис. 7.17.

Двухтактная, комплементарная на биполярных транзисторах и комплементарная на МОП-транзисторах схемы управления затвором МОП-ключаРис. 7.17. Двухтактная, комплементарная на биполярных транзисторах и комплементарная на МОП-транзисторах схемы управления затвором МОП-ключа

Каждая из них обеспечивает низкий выходной импеданс и высокий ток управления. Время нарастания и спада напряжения на МОП-ключе полностью определяется тем, как быстро схема управления способна переместить заряд затвора. Чем ниже её выходной импеданс, тем быстрее коммутация и меньше потери. В каждой схеме быстрая коммутация реализуется путём подключения затвора МОП-ключа к шинам питания. Обратите внимание, что в двухтактной и МОП-транзисторной схемах требуется буфер, обеспечивающий комплементарную коммутацию. Это необходимо для того, чтобы исключить протекание сквозного тока при выбросах управляющего напряжения между фазами включения и выключения. В комплементарной схеме эмиттерного повторителя такой проблемы нет, так как противоположный транзистор всегда запирается падением напряжения на двух диодах.

Средний ток управления затвором МОП-транзистора невелик, потому что он течёт только во время заряда или разряда ёмкости затвора. Однако пиковый ток может быть довольно большим. Для МОП-транзистора IRFPF40 при рабочей частоте 100 кГц и времени коммутации 100 нс нам потребуется пиковый ток 1.2 А при отпирании и 1.2 А при запирании, а средний ток составит всего лишь 24 мА. Как было отмечено в главах 4 и 5, иногда необходимо вставлять последовательное сопротивление между управляющей ИС и затвором МОП-транзистора, чтобы снизить пиковый ток до уровня, соответствующего возможностям выходного каскада ИС. Это приводит к возрастанию потерь и увеличению времени коммутации. Если пиковый ток затвора слишком велик для управляющей ИС, а время коммутации увеличивать нежелательно, то можно использовать внешний эмиттерный повторитель или схему с комплементарными МОП-транзисторами, как показано на Рис. 7.17.

200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212