Jste zde

Kterak se v Microchipu budí výkonové tranzistory

Jan Robenek, 14. Březen 2011 - 0:00

Konkrétní typ použitého motoru, topologie výkonového spínání a pochopitelně také samotný spínací prvek budou obvykle předurčovat nezbytné schéma buzení řídicí elektrody. Mezi dvě základní kategorie ve věci takového ovládání hradla pak řadíme přístupy, označené jako high – side a low – side.

High – side

v tomto případě znamená, že vývod source (MOSFET) či emitor (IGBT) spínacího prvku může „plavat“ mezi zemí a vysokou – napěťovou hladinou napájení.

Low – side

naproti tomu předurčuje, že source či emitor bude pokaždé spojen se zemí. Příklad obou možných variant jsme zachytili na následujícím obrázku, znázorňujícím topologii polovičního můstku (half – bridge).

V takové konfiguraci se tranzistory Q1 a Q2 nachází vždy v opačných stavech. Bude – li tranzistor Q1 přecházet ze stavu vypnuto do stavu zapnuto, napětí MOSFETu na jeho vývodu source rovněž dozná změny, tj. ze země až na vysokou úroveň napájení. To znamená že napětí, přiváděné na hradlo, se musí rovněž pohybovat směrem vzhůru. Vyžadujeme tedy určitou podobu budicí struktury s izolovaným či plovoucím hradlem. Tranzistor Q2 má naproti tomu svůj vývod source, resp. emitor, vždy připojen na zem, takže napětí pro buzení hradla pak také můžeme vztáhnout vůči zemi. Takový postup buzení hradla výrazně zjednoduší.

Pro budicí aplikace ve stylu high – side máme k dispozici nejrůznější řešení. Patří mezi ně budicí transformátory s jednoduchým (single-ended) nebo také dvojitým (double- ended) vinutím, plovoucí předpětí a také zapracování optočlenů. Konkrétní příklady vidíme na třech přiložených obrázcích.

Budiče MOSFETů společnosti Microchip vyhovují celé řadě aplikací, založených na postupech, které jsme právě zmínili. Budicí struktury s jedním výstupem a rozsahy 0,5 A až 12 A odpovídají požadavkům single – ended řešení (obr. 1 a 3). Drivery Microchipu s dvojím výstupem zase vynikajícím způsobem podpoří buzení hradla v duchu obr. 2. Více informací získáte v příručce Microchipu s názvem Motor Control Design Solutions nebo rovnou v návrhovém centru Motor Control Design Center, příp. také na stránkách http://www.microchip.com/mosfet.