Трансформатор управления затвором обеспечивает быстрое выключение MOSFET

Infineon BC858

Благодаря превосходной изоляции и надежности, трансформаторы управления затвором (gate-drive transformer, GDT) часто используются в драйверах полумостовых силовых цепей. Однако если нужно, чтобы оба коммутатора были выключены в течение длительного периода, GDT создают проблемы.

Вебинар «Необычное в обычном. Сравнительный анализ современных решений Recom» (27.01.2022)

В таком приложении обычно требуется, чтобы GDT управлялся схемой с открытым коллектором, и при малом времени включенного состояния магнитное поле трансформатора не будет накапливать достаточно энергии для гарантированного выключения устройства. В этом случае необходимо добавить нагрузочный резистор, который увеличит потребление мощности и обеспечит не лучшие характеристики.

Показанная на Рисунке 1 конструкция позволяет сигналу, управляющему MOSFET, иметь коэффициент заполнения от 50% до 0%, обеспечивая при этом высокую скорость выключения, недостижимую с помощью простого нагрузочного резистора. Когда первичная обмотка трансформатора T1 находится под напряжением, ток вторичной обмотки через диод D1 заряжает затвор.

Эта схема с трансформатором управления затвором обеспечивает сигналы управления MOSFET с коэффициентом заполнения от 50% до 0%, сохраняя при этом малое время выключения.
Рисунок 1. Эта схема с трансформатором управления затвором обеспечивает сигналы
управления MOSFET с коэффициентом заполнения от 50% до 0%, сохраняя
при этом малое время выключения.

Когда первичная обмотка трансформатора размыкается, на вторичной обмотке возникает маломощный отрицательный всплеск, а затем напряжение на ней становится равным нулю. Пока на затворе Q2 остается хоть какой-то заряд, Q1 шунтирует ток непосредственно на исток Q2, используя вторичную обмотку трансформатора только в качестве источника управляющего сигнала. Это позволяет быстро разряжать емкость затвора.

Чтобы максимально расширить выбор вариантов трансформатора, в схеме используется управление по первичной обмотке, которое не требует наличия у GDT отдельной обмотки возврата. Конечно, можно использовать несколько вторичных обмоток для управления несколькими устройствами, каждое из которых имеет свою собственную вторичную цепь.

В типичном приложении прямоходового преобразователя используются два трансформатора управления затворами с соответствующими схемами, подключенными, как показано на рисунке.
Рисунок 2. В типичном приложении прямоходового преобразователя используются два трансформатора
управления затворами с соответствующими схемами, подключенными, как показано на рисунке.

На Рисунке 2 показана схема, используемая в типичных приложениях прямоходовых преобразователей. Включенные встречно стабилитроны предназначены для ограничения любых бросков напряжения, которые могут быть вызваны утечками и паразитными индуктивностями. Однако нагрузочного резистора 560 Ом вместе с емкостью затвора и хорошей конструкцией трансформатора, обеспечивающей малые утечки, обычно достаточно для подавления таких выбросов, поэтому стабилитроны могут не понадобиться.

Материалы по теме

  1. Datasheet Infineon BC858

Electronic Design

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Gate Drive Transformer Circuit Maintains Fast Turn-Off Time

Изготовление 1-4 слойных печатных плат за $2

23 предложений от 15 поставщиков
Исполнение: SOT23. Биполярный транзистор: PNP, 30В, 0.1А Тип корпуса : SOT23 Тип перехода (полярность) : PNP Напряжение КЭ В: 30 Максимальный...
ЗУМ-СМД
Россия
BC858B
0 ₽
BC858B.215
Nexperia
от 1 ₽
DM Electronics
Россия
BC858B,215
Nexperia
101 ₽
ТаймЧипс
Россия
BC858ATC
Diodes
по запросу
Запись вебинара «Микросхемы для защиты цепей питания: ограничители всплесков напряжения и тока, контроллеры горячей замены, идеальные диоды»
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя
Фрагменты обсуждения:Полный вариант обсуждения »
  • Вот это новость!!!