Diskretus komponentų lauko efektų tranzistorių tvarkykles

Tai yra vienas dalykas, kai reikalingas greitas galingo tranzistoriaus su dideliais vartais valdymas paruoštas vairuotojas specializuoto lusto pavidalu kaip UCC37322, ir visai kitokia, kai tokio tvarkyklės nėra, o maitinimo rakto valdymo schema turi būti įgyvendinta čia ir dabar.

Tokiais atvejais, norint surinkti langinių tvarkyklę, dažnai reikia kreiptis į turimus diskrečius elektroninius komponentus ir jau iš jų. Panašu, kad atvejis nėra sudėtingas, tačiau norint gauti tinkamus laiko parametrus lauko efekto tranzistoriui perjungti, viskas turi būti padaryta efektyviai ir tinkamai veikti.

Labai vertą, glaustą ir aukštos kokybės idėją, siekiant išspręsti panašią problemą, 2009 m. Pasiūlė Sergejus BSVi savo tinklaraštyje „Embedder Page“.

Autorius sėkmingai išbandė grandinę pusiau tilte iki 300 kHz dažnio. Visų pirma, esant 200 kHz dažniui, kai apkrovos talpa buvo 10 nF, buvo galima gauti ne daugiau kaip 100 ns trukmės frontus. Pažvelkime į teorinę šio sprendimo pusę ir pamėginkime išsamiai suprasti, kaip ši schema veikia.

Pagrindinės vartų įkrovimo ir iškrovimo srovės, atrakinant ir užrakinant pagrindinį raktą, teka pro vairuotojo išėjimo pakopos bipolinius tranzistorius. Šie tranzistoriai turi atlaikyti didžiausią vartų valdymo srovę, o jų didžiausia kolektoriaus-emiterio įtampa (pagal duomenų lentelę) turi būti didesnė nei vairuotojo maitinimo įtampa. Paprastai lauko sklendėms valdyti pakanka 12 voltų. Kalbant apie didžiausią srovę, manome, kad ji neviršija 3A.

Jei raktui valdyti reikia didesnės srovės, tada išėjimo pakopos tranzistoriai taip pat turi būti galingesni (žinoma, su tinkamu ribotu srovės perdavimo dažniu).

Mūsų pavyzdyje kaip išėjimo pakopos tranzistoriai tinkama papildoma pora - BD139 (NPN) ir BD140 (PNP). Jų kolektoriaus skleidėjo ribinė įtampa yra 80 voltų, didžiausia kolektoriaus srovė yra 3A, išjungimo srovės perdavimo dažnis yra 250 MHz (svarbu!), O mažiausias statinės srovės perdavimo koeficientas yra 40.

Norint padidinti srovės stiprį, pridedama papildoma mažos srovės tranzistorių KT315 ir KT361 pora, kurių maksimali atvirkštinė įtampa yra 20 voltų, mažiausias statinės srovės perdavimo koeficientas 50, o išjungimo dažnis yra 250 MHz. .

Kaip rezultatas, mes gauname dvi tranzistorių poras, sujungtas pagal Darlingtono grandinę, kurių bendras minimalus srovės perdavimo koeficientas yra 50 * 40 = 2000 ir kurių ribinis dažnis yra 250 MHz, tai yra, teoriškai riboje, perjungimo greitis gali pasiekti keletą nanosekundžių. Bet kadangi mes kalbame apie gana ilgus vartų talpos įkrovimo ir iškrovimo procesus, šis laikas bus eilės tvarka didesnis.

Valdymo signalas turi būti tiekiamas į tranzistorių KT315 ir KT361 kombinuotą bazę. Pagrindų tranzistorių NPN (viršutiniai) ir PNP (apatiniai) atidarymo srovės turi būti atskirtos.

Šiam tikslui grandinėje buvo galima įrengti izoliacinius rezistorius, tačiau sprendimas, kuriame sumontuotas pagalbinis blokas ant KT315, rezistoriaus ir 1n4148 diodo, pasirodė daug efektyvesnis šioje konkrečioje grandinėje.

Šio bloko funkcija yra greitai suaktyvinti žemos srovės pakopos viršutinių tranzistorių pagrindą, kai šio įrenginio pagrindui taikoma aukštesnė įtampa, ir lygiai taip pat greitai per diodą patraukite bazę iki minuso, kai ant įrenginio pagrindo pasirodo žemiausio lygio signalas.

Kad būtų galima valdyti šią tvarkyklę iš silpnos srovės signalo šaltinio, kurio išėjimo srovė yra maždaug 10 mA, grandinėje yra įmontuotas žemos srovės lauko efekto tranzistorius KP501 ir greitaeigis optinis jungiklis 6n137.

Kai per 2–3 optronų grandinę įpilama valdymo srovė, jo viduje esantis išėjimo bipolinis tranzistorius pereina į laidumo būseną, o 6 gnybte yra atviras kolektorius, prie kurio yra prijungtas rezistorius, kuris traukia žemos srovės lauko efekto tranzistoriaus KP501 vartus į optinio jungiklio teigiamos galios magistralę.

Taigi, kai aukšto lygio signalas tiekiamas į optinio jungiklio įvestį, žemo lygio signalas bus ant lauko valdiklio KP501 vartų, ir jis užsidarys, tokiu būdu suteikdamas galimybę srovei tekėti per viršutinio pagrindo pagrindą pagal KT315 schemą - vairuotojas apmokestins pagrindinio lauko valdiklio vartus.

Jei optoporiaus įvestyje yra žemo lygio signalas arba jo nėra, tada optoporiaus išvestyje bus aukšto lygio signalas, KP501 sklendė įkraus, jos atsargų grandinė užsidarys, o viršutinės grandinės pagrindas pagal KT315 schemą bus nustumtas į nulį.

Vairuotojo išvesties etapas pradės iškrauti jo valdomo rakto vartus. Svarbu pažymėti, kad šiame pavyzdyje optinio jungiklio maitinimo įtampa yra apribota iki 5 voltų, o pagrindinė vairuotojo pakopa maitinama 12 voltų įtampos.