Įkrovos kondensatorius pusiau tilto valdymo grandinėje

Integruotos grandinės - pusės tilto tvarkyklės, tokios kaip, pavyzdžiui, IR2153 arba IR2110, į bendrąją grandinę įtraukia vadinamąjį įkrovos (atskirtą) kondensatorių, skirtą nepriklausomam energijos tiekimui į viršutinę rakto valdymo grandinę.

Kol apatinis raktas yra atidarytas ir veda srovę, įkrovos talpyklos kondensatorius per šį atvirą apatinį raktą yra prijungtas prie neigiamos galios magistralės, ir šiuo metu jis gali priimti įkrovą per įkrovos juostos diodą tiesiai iš vairuotojo maitinimo šaltinio.

Kai apatinis raktas yra uždarytas, įkrovos diodas nustoja tiekti įkrovos įkrovos kondensatoriui, nes tuo pačiu momentu kondensatorius yra atjungtas nuo neigiamos magistralės, o dabar jis gali veikti kaip plūduriuojantis energijos šaltinis viršutinio pusės tilto rakto vartų valdymo grandinei.

Toks sprendimas yra pateisinamas, nes dažnai reikalinga raktų valdymui reikalinga energija, o sunaudojama energija gali būti tiesiog periodiškai papildoma iš vairuotojo žemos įtampos maitinimo šaltinio tiesiogiai veikiant maitinimo blokui. Ryškus pavyzdys yra beveik bet kokio mažos galios keitiklio 12–220 žemo dažnio išvestis.

Kalbant apie įkrovos įkrovos kondensatoriaus talpą, jis neturėtų būti nei per didelis (kad būtų galima visiškai įkrauti laiku, kol apatinis raktas yra atidarytas), nei per mažas, kad ne tik iškrautų ant grandinės elementų anksčiau laiko, bet ir sugebėtų nuolat laikyti pakankamą kiekį. įkrauti be pastebimo įtampos kritimo, kad šio įkrovimo daugiau nei pakaktų viršutinio klavišo valdymo ciklui.

Todėl, apskaičiuojant minimalų įkrovos talpyklos kondensatoriaus talpą, atsižvelgiama į šiuos reikšmingus parametrus: viršutinio klavišo Qg vartų įkrovą, dabartinę mikroschemos išėjimo stadijos suvartojimą statiniu režimu Is ir įtampos kritimą per įkrovos juostos diodą Vbd.

Dabartinis mikroschemos išėjimo pakopos sunaudojimas gali būti imamas su paraiška Is = 1mA, o įtampos kritimas visame diode turėtų būti lygus Vbd = 0,7 V. Kalbant apie kondensatoriaus tipą, tai turi būti kondensatorius su minimalia nuotėkio srove, kitaip taip pat turės būti atsižvelgiama į kondensatoriaus nuotėkio srovę. Tantalo kondensatorius puikiai tinka atliekant įkrovos slopinimą, nes šio tipo kondensatoriai turi mažiausią nuotėkio srovę iš kitų elektrolitinių kolegų.

Skaičiavimo pavyzdys

Tarkime, kad norėdami maitinti viršutinio klavišo valdymo grandinę, kurią sudaro pusiau tiltas, sumontuotas ant IRF830 tranzistorių ir veikiantys 50 kHz dažniu, ir viršutinio klavišo jungiklį (valdymo įtampa, atsižvelgiant į įtampos kritimą per diodą, bus 11,3 V), valdysime šioje įtampoje. 30 nC (pilnas vartų krūvis Qg nustatomas duomenų lape).

Tegul įkrovos įkrovos kondensatoriaus įtampa neviršija dU = 10 mV. Tai reiškia, kad pagrindinį leistiną įtampos pokytį įkrovos kondensatoriuje per vieną tiltelio veikimo ciklą turėtų du pagrindiniai vartotojai: pati mikroschema ir jo valdomi lauko stulpelio vartai. Tada kondensatorius bus įkraunamas per diodą.

Mikroschemos raidos ciklas trunka 1/50000 sekundžių, tai reiškia, kad sunaudojant 1 mA statiniame režime, mikro grandinės išsklaidytas krūvis bus lygus

Q mikroschemos = 0,001 / 50000 = 20 nC.

Q vartai = 30 nC.

Grąžinant šiuos krūvius, įtampa visame kondensatoriuje neturėtų pasikeisti daugiau kaip 0,010 mV. Tada:

SB * dU = Q mikroschema + Q vartai.

Atstatyti = (Q grandinės + Q vartai) / dU.

Mūsų pavyzdyje:

Cbt = 60 nl / 0,010 V = 6000 nF = 6,0 uF.

Mes pasirenkame kondensatorių, kurio talpa yra 10 mikrofaradų 16 V, tantalo. Kai kurie kūrėjai rekomenduoja minimalų kondensatoriaus talpą padauginti iš 5-15, taigi to greičiausiai pakanka.Kalbant apie įkrovos diodą, jis turi būti greito veikimo ir atlaikyti didžiausią pus tilčio galios dalies įtampą atvirkščiai.