• Sep 28, 2015 - Всем хороши мощные полевые транзисторы MOSFET, кроме одного маленького нюанса, — подключить их напрямую к выводам микроконтроллера зачастую оказывается невозможно. Это, во-первых, связано с тем, что допустимые токи для микроконтроллерных выводов редко превышают.
• Выбирайте по доступным ценам драйверы mosfet и igbt. Характеристики и параметры.
• Тип, Описание, Напряжение питания. Задержка нс, Корпус. MAX5078, 4 A 20 нс драйвер МОП- транзисторов, 4 to 15, 4, 1.1, 1.8, 18/15 (CL=5000pF), 6/TDFN-EP. MAX5054, 4 A 20 нс двойные драйверы МОП- транзисторов, 4 to 15, 4, 1.5, 1.8, 18/15.

1. Драйвер Для Mosfet Транзистора
2. Драйверы Для Транзисторов Mosfet На Таймере 555

Драйвер транзисторов — это не то-же самое. Для mosfet транзисторов эта зависимость.

В инете полно статей о том как работают MOSFET-ы (ака полевики, т.е. Полевые транзисторы), что надо рулить напряжением а не током. Разберем поподробнее + и – разных драйверов.

Теория проводимости Есть N-канальные и P-канальные полевики, также ввиду особенностей производства, между Source и Drain образуется “паразитный” диод. N-канальный MOSFET: Для управления N-канальным полевиком необходимо приложить положительное напряжение относительно Source порядка 10V. В импульсных преобразователях на частотах 50+кГц требуется быстро открыть полевик, чтобы его сопротивление резко уменьшилось до 0 ом.

Драйвер Для Mosfet Транзистора

В таком случае потерь тепла будет меньше. Если заглянуть в любой даташит на полевой транзистор то можно обнаружить что сопротивление перехода Drain-Source меняется в зависимости от напряжения на Gate-Source.

Взьмем абстрактный транзистор: если при 5V сопротивление будет составлять 1 ом, то при 10V уже 0.5-0.7Ом, что в два раза меньше, как следствие потери при более высоком напряжении управления тоже уменьшаются. Однако у Gate есть внутренняя емкость.

От десятков пикофарад у самых слабых полевиков до нанофарад у таких монстров как APT5016 (хотя это еще не самый злой полевик). P-канальный MOSFET: У P-канального наоборот, надо на Gate подать отрицательное напряжение относительно Source чтобы полевик открылся. Ситуация с сопротивлением открытого канала аналогична.

Драйвера Для того чтобы быстро перезарядить Gate необходимо приложить, в зависимости от полевика, различное усилие. В интернете есть формулы для расчета токов, протекающих через драйвер. Я же хочу показать какие есть схемы управления полевиками. Конкретно нас интересует ключевой режим работы MOSFET-а. Напрямую от контроллера Не самый лучший вариант. Исключение составляют контроллеры со встроенным драйвером. RG резистор ограничивает ток через контроллер и уменьшает пульсации.

У полевиков тоже есть своя индуктивность, она небольшая, но при быстром нарастании/спаде возникают колебания как в LC контуре. В моих краях найти контроллер со встроенным драйвером либо сложно либо дорого, поэтому приходится колхозить на универсальном ШИМ контроллере, под названием TL494. Еще одна заметка по поводу резистора RG, когда требуется управлять большими токами и приходится ставить по 2-3+ транзистора, то данный резистор необходимо ставить перед каждым полевиком: Особо крутые контроллеры, как на материнках, работающие на частотах 0.5-2МГц не требуют данного резистора и имеют отдельный выход для каждого полевика. Каждый полевик там представляет собой отдельную фазу с отдельным дросселем.

Такие частоты выбраны специально для уменьшения габаритов всей схемы. Чем выше частота – тем меньше индуктивность нужна.

В общих чертах. Производители контроллеров полевиков рекомендуют сопротивление RG 4.7 Ом. Даже видел гдето видео ролик с презентацией сравнения потерь при различных резисторах. На практике же RG может доходить до 200 Ом, т.к. Драйвера разные – токи которые они могут выдержать тоже разные. И частоты тоже разные.

Драйверы Для Транзисторов Mosfet На Таймере 555

Короче глупо говорить что ставьте везде 4.7 Ома и будет счастье. Поэтому данный резистор должен подбираться индивидуально под способности драйвера и емкость Gate полевика (в даташитах этот параметр обозначается как C iss – Input Capacitance). Двухтактный биполярный драйвер Одна из самых эффективных схем управления: В идеале управляющие транзисторы надо распологать как можно ближе к MOSFET-у, для уменьшения пути протекания тока. Важно добавить шунтирующий конденсатор между VGate и землей (в схеме не указан). Хорошо если N-канальный полевик Source-ом подключен к общей шине – земле – что и контроллер. Такое бывает в Step-Up конвертерах, однако ими мир не ограничивается.

В Step-Down конвертерах полевик подключается Drain-ом напрямую к +, а Source идет дальше на дроссель. Если вы (не дай бог как я, по своей неопытности, когда в первой пришлось собрать понижающий преобразователь) попробуете заставить работать такую схему: То обнаружите что полевик уже дымиться и припой капает коту на хвост расплавился. Как я сказал в начале статьи, N канальный полевик открывается полностью если на Gate подать + относительно Source. Но в данном случае получается когда мы подаем + на Gate, он начинает открываться и Source поднимается к + тоже! В итоге полевик не открыт и не закрыт. Висит посередине и дико греется. Но тут существует простое решение, Bootstrap-драйвер: Схема немного усложнилась.

Как видите силовым полевиком (справа) управляет по прежднему двухтактный биполярный драйвер. Однако он заведен относительно Source полевика. Левый полевой транзистор – маломощный, используется для сдвига уровня.

Сигнал подается инвертированный. Резистор Pull-Down (подтягивающий) лучше поставить, в случае чего чтобы схема не “летала в воздухе”. Вот как оно работает: изначально конденсатор CBOOT заряжается через диод DBOOT управляющим напряжением, т.к.

Транзистор закрыт, на выводе Source земля (после дросселя L идет нагрузка которая как бы “заземляет” на время выключения полевика вывод Source). Полевик сдвига уровня наоборот (слева), открыт, чтобы силовой полевик был закрыт. Собственно в этом и заключается инверсия.

Когда полевик сдвига уровня закрывается через резистор RLEVEL подается положительное напряжение на драйвер, а далее драйвер усиливает сигнал и подает + на Gate силового транзистора. Он начинает открываться и и открывается полностью! Так как конденсатор CBOOT заряжен и привязан к Source силового полевика, то когда Source выравнялся по напряжению с напряжением притания, то CBOOT поднялся еще выше и оттуда, сверху, рулит через драйвер полевиком! Получается напряжение в момент открытия силового полевика относительно земли таково: U CBOOT+U POWER.

А диод не позволяет этому напряжению уходить обратно. Поэтому важно рассчитать какая разница напряжений у Вас получиться и использовать диод с запасом на данное напряжение. Когда триумф нашего CBOOT подходит к концу левый полевик открывается, на драйвере напряжение падает и одновременно с этим Source силового полевика также возвращается на “землю”. Я бы рекомендовал добавить небольшой резистор после Drain управляющего полевика, чтобы, когда драйвер открыт и “земля” драйвера выше реальной земли, не убить маломощный управляющий полевик. На своей практике я использовал 12 Ом резистор.

Такая схема, с КПД 85% управляла понижающим конвертером на 300 ватт. Только недолго, нагрузка на выходе в виде резисторов плавилась на глазах 🙂 Еще большего КПД можно достичь применяя синхронный выпрямитель, это когда вместо диода снизу ставится тоже полевой транзистор и открывается, когда верхний уже закрыт. Схема синхронизации двух полевиков заметно усложняется, то советую использовать спецальные синхронные драйвера. Там уже все задержки между открытием и закрытием есть, чтобы исключить протекание сквозных токов.

Схема ускоренного выключения на PNP Самая простая и, возможно, самая популярная схема на одном PNP транзисторе: В данном случае подразумевается что контроллер достаточно мощный, чтобы быстро зарядить полевик, но например, как у TL494, выход состоит всего лишь из одного npn транзистора. Обьеденив два имеющихся выхода TL494 и подцепив коллектором на + питания, эмитторы идут на вход этого полудрайвера. Главное эммитеры подтянуть на землю резистором. В случае напрямую выход TL494 подключить к полевику, то он будет очень долго закрываться, если подтягивающий резистор на килоом и больше. Если сдеать его на 100-200 ом, то тогда возрастает нагрузка на выходной каскад TL-ки, что тоже не хорошо: В таком случае и применяется закрывающий драйвер: В таком случае подтягивающий резистор делается на несколько килоом а RG рассчитывается также как раньше.

При подаче положительного импульса, он проходит напрямую через диод DON и заряжает Gate полевика. Когда выходной каскад на TL-ке закрывается, то через подтягивающий резистор PULLDOWN открывается QOFF и мгновенно разряжает через себя заряд Gate, что и приводит к моментальному закрытию полевика! Почему N-канальный полевик лучше P-канального? Возможно вы уже заметили что на всех схемах фигурирует N-канальный MOSFET. Этому есть несколько причин:.

У N-канала при одинаковой серии меньшее сопротивление открытого канала. N-канальные дешевле. 20A N-ch 1$ условно, то 20A P-ch 1.5$. В парных сборках N-ch и P-ch (в SO8 корпусе например) P-ch обладает как бОльшим сопротивлением так и меньшим максимальным током. Сложно достать мощные P-ch полевики в какойнить деревне 🙂. Драйвер на рассыпухе для High-side N-ch может выйти дешевле чем разность стоимости P-ch – N-ch полевиков. Так что если уже запаслись N-канальными полевиками, то вперед собирать к ним драйвера!

Это не сложнее чем купить/найти P-ch. Конец первой части 🙂.