|
||||
Меню:
Главная
Форум
Литература: Программирование и ремонт Импульсные блоки питания Неисправности и замена Радиоэлектронная аппаратура Микросхема в ТА Рубрикатор ТА Кабельные линии Обмотки и изоляция Радиоаппаратура Гибкие диски часть 2 часть 3 часть 4 часть 5 Ремонт компьютера часть 2 Аналитика: Монтаж Справочник Электроника Мощные высокочастотные транзисторы 200 микросхем Полупроводники ч.1 Часть 2 Алгоритмические проблемы 500 микросхем 500 микросхем Сортировка и поиск Монады Передача сигнала Электроника Прием сигнала Телевидиние Проектирование Эвм Оптимизация Автомобильная электроника Поляковтрансиверы Форт Тензодатчик Силовые полевые транзисторы Распределение частот Резисторные и термопарные Оберон Открытые системы шифрования Удк |
[13] Пример расчета бутстрепного конденсатора Здесь мы рассмотрим управление транзистором IRF1310N от интегрального драйвера верхнего уровня IR2125 понижающем конверторе с входным напряжением 48В. Ниже приведена схема цепей управления. ) vbias Драйвер верхнего уровня Определимся с параметрами схемы: vin,max = 65V Vdrv = 12V AVbst = 0.5 V Avbst,max = 3V fDRV = 100kHz Dmax = 0.9 Toff,tr = 400ms TON,TR = 200ms максимальное входное напряжение напряжения питания драйвера и амплитуда управляющего сигнала пульсация напряжения на конденсаторе CBST в установившемся режиме максимальное падение напряжения на CBST перед тем как сработает схема защиты от пониженного напряжения или амплитуда управляющего сигнала станет недостаточной частота преобразования максимальный коэффициент заполнения при минимальном входном напряжении -в этом примере у контроллера нет ограничения максимального коэффициента заполнения время переходного процесса при резком пропадании нагрузки - в течении этого времени силовой ключ закрыт время переходного процесса при резком подключении нагрузки - в течении этого времени силовой ключ открыт и ток в выходном дросселе непрерывно нарастает Характеристики применяемых компонентов: QG = 85nC RGS = 5.1K IR = 10цА VF = 0.6V ILK = 0.13mA Iqbs = 1mA температуре его общий заряд переключения IRF1310 при VDRV = 12V и VDS = 65 V величина резистора RGS ток утечки диода DBST при максимальном входном напряжении и перехода Tj = 80°C падение напряжения на диоде DBST при токе 0.1А и температуре перехода TJ = 80°C ток утечки схемы сдвига уровня при максимальном входном напряжении и температуре кристалла Tj = 100°C ток, потребляемый драйвером верхнего уровня Сначала рассчитаем минимальное значение бутстрепного конденсатора в установившемся режиме: Ir + Ilk + Iqbs + VdrvVf I* + Qg n vrgs 0 fdrv cbst,1 =Av Подставляя значения, получим минимальную емкость бутстрепного конденсатора для установившегося режима: .+ 0.13mA + 1mA + 12V-0.6V l*-09- + 85nC Cbst 1 = 51K 0 100kHz = 231nF bs1,10.5V В переходных режимах (при резком изменении нагрузки) емкость бутстрепного конденсатора должна рассчитываться исходя из максимального падения напряжения на нем. Когда силовой ключ выключается более чем на один период, ток в дросселе спадает до нуля, и напряжение на истоке силового транзистора становится равным выходному напряжению. Бутстрепный диод закрыт обратным напряжением, и питание драйвера осуществляется энергией бутстрепного конденсатора. Более того, в конце переходного процесса этой энергии должно хватить для включения транзистора. Соответственно, емкость бутстрепного конденсатора должна быть не менее, чем: I +1 +1 + vdrv - vf V t+ Q ir + ilk + iqbs + I* toff,tr + qg cbst,2 =AV avbst,max В нашем случае: .+ 0.13mA + 1mA + 12V 0.6V ]*400ms + 85nC CBST1 = ---0-= 478nF Следующий расчет произведем для случая, когда силовой ключ постоянно открыт в течении 200ms переходного процесса. Это более легкий случай, поскольку энергии бутстрепного конденсатора здесь должно хватить только для компенсации токов утечки: i +1 +1 + vdrv - vf * t ir + ilk + iqbs + ~I* ton,tr cbst,3 =Av Avbst,max В нашем случае: . + 0.13mA + 1mA + 12V 0.6V 0* 200ms Cbst,3 =--3v-0-= 225nF Суммируя вышесказанное, можно выбрать бутстрепный конденсатор емкостью 470nF. Драйвер верхнего уровня должен быть так же зашунтирован за землю, конденсатор CDRV на схеме вверху. Он является источником энергии для заряда бутстрепного конденсатора во время включенного состояния силового транзистора. Если CDRV>>CBST, бутстрепный конденсатор способен зарядиться до уровня VDRV, и обычно это правило стараются соблюсти. При его расчете можно воспользоваться следующим правилом: берется минимальное значение бутстрепного конденсатора для установившегося режима и умножается на десять. В нашем случае: cdrv »10 * cbst,1 = 2.2mf Развязывающий конденсатор и постоянная времени переходного процесса Здесь мы рассмотрим расчет развязывающего конденсатора и резистора затвор-исток в схеме с развязкой по постоянному току. Зададимся целью получить отрицательное запирающее смещение в 3В на затворе транзистора для гарантированного его закрывания. vdrv -vcl4 Исходные данные: dVIN/dt = 200V/ms Cgd,0 = 1nF VTH = 2.7V Vdrv = 15V fDRV = 100kHz Dmax = 0.8 VCL = 3V AVc = 1.5V QG = 80nC t = 100ms максимальная скорость нарастания входного напряжения, определяется схемой ограничения тока и энергией во входном конденсаторе максимальная емкость затвор-сток силового ключа при нулевом напряжении сток-исток, полученная из спецификации пороговое напряжение транзистора при максимальной температуре напряжение питания ШИМ-контроллера, или выходного драйвера частота преобразования максимальный коэффициент заполнения, определяется контроллером амплитуда отрицательного смещения максимально допустимая пульсация на развязывающем конденсаторе общий заряд переключения полевого транзистора постоянная времени установления напряжения на развязывающем конденсаторе VC Процесс разработки начнем с определения максимальной величины резистора исток-затвор RGS, способной удержать силовой транзистор в выключенном состоянии при подаче напряжения питания. При возрастании напряжения сток-исток силового ключа конденсатор CGD заряжается, и ток его заряда, пропорциональный скорости нарастания напряжения dVIN/dt, протекает через резистор RGS. Полевой транзистор остается в выключенном состоянии, если падение напряжения на RGS меньше порога открывания. Соответственно, можно сказать что: RGS -V™RGS -27V-ту- 13.5kW CGD0 •-12L1nF• 200000- |
Среды: Smalltalk80 MicroCap Local bus Bios Pci 12С ML Микроконтроллеры: Atmel Intel Holtek AVR MSP430 Microchip Книги: Емкостный датчик 500 схем для радиолюбителей часть 2 (4) Структура компьютерных программ Автоматическая коммутация Кондиционирование и вентиляция Ошибки при монтаже Схемы звуковоспроизведения Дроссели для питания Блоки питания Детекторы перемещения Теория электропривода Адаптивное управление Измерение параметров Печатная плата pcad pcb Физика цвета Управлении софтверными проектами Математический аппарат Битовые строки Микроконтроллер nios Команды управления выполнением программы Перехода от ahdl к vhdl Холодный спай Усилители hi-fi Электронные часы Сердечники из распылённого железа Анализ алгоритмов 8-разрядные КМОП Классификация МПК История Устройства автоматики Системы и сети Частотность Справочник микросхем Вторичного электропитания Типы видеомониторов Радиобиблиотека Электронные системы Бесконтекстный язык Управление техническими системами Монтаж печатных плат Работа с коммуникациями Создание библиотечного компонента Нейрокомпьютерная техника Parser Пи-регулятор ч.1 ПИ-регулятор ч.2 Обработка списков Интегральные схемы Шина ISAВ Шина PCI Прикладная криптография Нетематическое: Взрывной автогидролиз Нечеткая логика Бытовые установки (укр) Автоматизация проектирования Сбор и защита Дискретная математика Kb радиостанция Энергетика Ретро: Прием в автомобиле Управление шаговым двигателем Магнитная запись Ремонт микроволновки Дискретные системы часть 2 | ||