Deivaraja Ramasamy
EDN
Эта схема способна очень быстро отключать индуктивную нагрузку. При нагрузке с указанным на схеме импедансом (15 мГн + 10 Ом) замена шунтирующего диода модифицированной цепью разряда уменьшает время выключения до 450 мкс. Для выключения схемы с обычным разрядным диодом потребовалось бы порядка 4 мс.
В схеме с разрядным диодом напряжение на нагрузке увеличивается только на величину прямого падения на диоде, и спад тока происходит по экспоненциальному закону. Если считать, что выключенному состоянию схемы соответствует спад тока до 1% от тока насыщения, время выключения схемы tOFF с обычным шунтирующим диодом будет определяться выражением
В модифицированной схеме время выключения сокращено за счет увеличения напряжения фиксации. В схеме использована та же конфигурация N-канальных MOSFET, как в цепи ключа нижнего плеча, так и в цепи фиксации.
Резисторы R2 и R3 необходимы для разряда затворов транзисторов и их быстрого выключения в случае сбоя питания. Стабилитрон D2 ограничивает напряжение затвора транзистора M1. C2 и C3, уменьшая скорость нарастания напряжения стока, предохраняют схему от защелкивания. Затвор M1 соединен с управляющим сигналом, включающим и выключающим нагрузку. Фиксирующий транзистор M2 открывается, когда напряжение на нагрузке достигает приблизительно 50 В. Диод D1 служит для блокировки тока, текущего через внутренний диод транзистора M2. Стабилитрон D3 увеличивает напряжение фиксации, сокращая, таким образом, время выключения, которое определяется следующим выражением:
Заметим, что время выключения линейно уменьшается с ростом напряжения пробоя VD3 стабилитрона D3. Это напряжение следует выбирать таким образом, чтобы исключить возможность пробоя транзисторов M1 или M2. Максимально допустимое напряжение сток-исток использованных в схеме транзисторов IRFH5406 равно 60 В. Демпфирующая цепь R4, C4 подавляет резонансные колебания контура, образованного индуктивностью нагрузки и паразитными емкостями M1 и D1.
