FET de putere MOSFET Driver pentru circuite de joasă tensiune

Toate bune MOSFET de putere FET, cu excepția unei nuanță puțin - pentru a le conecta direct la pinii microcontrolerului sunt de multe ori fără succes.

Acest lucru se datorează în primul rând faptului că curenții admisibile pentru terminalele de microcontroler rareori depășește 20 mA, și pentru comutarea foarte rapid MOSFET-uri (cu margini ridicate), atunci când necesitatea de a încărca rapid sau să deverseze poarta (care are întotdeauna o anumită capacitate) , curenții trebuie să comande mai mult.

Și, în al doilea rând, puterea controler este în mod tipic 3 sau 5 volți, care, în principiu, permite controlate direct numai clasa mica Polevikov (numit nivel logic - cu un nivel de control logic). Și având în vedere că placa controler și puterea de obicei, restul circuitului are un plumb în general negativ, această clasă este redusă numai la «nivel logic» N-canal -polevikov.

O cale de ieșire din această situație este de a utiliza un cip de construcții - drivere care sunt doar proiectate pentru a trage prin porțile Polevikov curenți mari. Cu toate acestea, această opțiune nu este lipsită de dezavantaje. În primul rând, conducătorul auto nu este întotdeauna disponibil în magazine, și în al doilea rând, ele sunt destul de scumpe.

În acest sens, ideea de a face un driver simplu, rassypuhe buget care ar putea fi utilizat pentru a gestiona atât N-canal și a lucrătorilor de teren P-canal în orice circuite de joasă tensiune, să zicem de volți la 20. Ei bine, bun pentru mine, cum ar fi radiohlamera prezent, cea mai mare parte a tuturor junk e-mail, de ce este un astfel de sistem a fost născut după o serie de experimente:

  1. R1 = 2,2 kW, R2 = 100 Ohmi, R3 = 1,5 kohm, R4 = 47 Ohms
  2. D1 - Dioda 1N4148 (butoi de sticlă)
  3. T1. T2. tranzistori KST2222A (SOT-23, etichetarea 1P) - T3
  4. T4 - tranzistor BC807 (SOT-23, etichetarea 5C)

Capacitance între Vcc și conexiune simbolizează Out lucrătorii de pe teren-P canal, capacitate între Out și Gnd simbolizează conexiune culegătorii N-canal (capacitate poarta Polevikov).

Diagrama linie punctată este împărțit în două etape (I și II). În această primă etapă funcționează ca un amplificator de putere, iar a doua etapă - ca un amplificator de curent. Operațiuni detaliate a circuitului descris mai jos.

Deci Dacă semnalul de intrare În merge la nivel înalt, tranzistorul T1 este deschis, tranzistorul T2 este închis (deoarece potențialul pe baza acestuia scade sub potențialul emițător). Ca rezultat, T3 tranzistorul este închis, iar T4 tranzistorul este deschis și prin ea acolo este conectat capacitanța gate supraincarcarea Polevikov. (T4 curent curge de-a lungul traseului bazei tranzistorului ET4 -> BT4 -> D1> T1-> R2-> Gnd).

În cazul în care semnalul de intrare În există un nivel scăzut, totul se întâmplă dimpotrivă - tranzistorul T1 este închis, cu rezultatul care se ridica de bază potențial al tranzistorului T2, și se deschide. Aceasta, la rândul său, duce la descoperirea T3 tranzistor și închiderea T4 tranzistor. Supraîncărcarea va poarta capacitate conectat Polevikov are loc prin T3 deschis tranzistor. (Baza tranzistorului T3 curge prin calea de curent Vcc-> T2-> R4-> BT3 -> ET3).

Aici, în general, și toate descriere, dar câteva puncte, probabil, nevoie de explicații suplimentare.

În primul rând, ce vrei tranzistorului T2 și dioda D1 în prima etapă? Este foarte simplu. Am scris cu bună știință de mai sus calea de curgere de bază de tranzistori de ieșire curenților pentru diferite stări ale circuitului. Uită-te la ei din nou și imaginați-vă ce ar fi dacă nu au fost pentru tranzistorului T2 cu legat cu banda. T4 tranzistor să fie deblocat în acest caz, curent mare (adica baza tranzistorului curent) care curge de la ieșirea Out prin T1 deschis și R2 și T3 tranzistor să fie deblocat mic curent care curge prin rezistorul R3. Acest lucru ar duce pentru a strânge puternic marginea în creștere a impulsurilor de ieșire.

Ei bine și în al doilea rând, probabil, mulți sunt interesați, de ce avem nevoie de rezistențe R2 și R4. Le-am ramas la mica limita curentul de vârf prin baza de tranzistori de ieșire, și în cele din urmă tăiați și capătul.

Dispozitiv de Asamblate arată astfel:

Routing driver face sub smd-componente, cu astfel încât să poată fi ușor conectat la placa de bază aparat (în poziție verticală). Aceasta este, pe tabloul principal, putem fi divorțat jumătate pod, H-pod, sau altceva, și în acest cost se va lipi numai pe verticală în locurile potrivite placa de conducător auto.

Layout-ul are unele caracteristici speciale. Pentru a reduce radical salariile au avut „ceva greșit“ pentru a face cabluri de T4 tranzistor. Acesta înainte de lipit pe placa trebuie să fie întoarsă cu fața (marcate) în jos și îndoiți picioarele în direcția opusă (la bord).

Sub forma de undă a conducătorului auto de a furniza tensiuni 8V și 16V la 200 kHz (forma de intrare - meandru). Sarcina - 4.7 nF condensator:

După cum puteți vedea, durata fata sunt practic independente de nivelul tensiunii de alimentare și constituie un pic mai mult de 100 ns. În opinia mea, destul de bine pentru o structură de buget.