Protectie poarta FET

Nu ar fi o exagerare să numim poarta izolată a unui FET o parte destul de sensibilă a acesteia, care necesită protecție individuală. Crăparea capacului este un fenomen destul de simplu. Acest lucru se poate întâmpla din mai multe motive: captare electrostatică, oscilații parazite în circuitele de comandă și, bineînțeles, efectul Miller, atunci când o supratensiune apărută la colector prin cuplaj capacitiv are un efect dăunător asupra porții.

Într-un fel sau altul, aceste cauze pot fi prevenite prin asigurarea în mod fiabil a respectării regulilor de funcționare a tranzistorului: nu depășiți tensiunea maximă admisă de poartă-sursă, asigurați o blocare fiabilă și în timp util pentru a evita curentii, faceți firele de conectare ale circuitelor de control ca scurt posibil (pentru a obține cea mai mică inductanță parazitară), precum și pentru o protecție maximă a circuitelor de control în sine împotriva interferențelor. În astfel de condiții, niciunul dintre motivele enumerate nu se poate manifesta pur și simplu și dăuna cheii.

Deci, în ceea ce privește poarta în sine, este util să folosiți scheme speciale pentru a o proteja, mai ales dacă conectarea driverului la poartă și la sursă nu se poate face îndeaproape din cauza caracteristicilor de proiectare ale dispozitivului în curs de dezvoltare. În orice caz, atunci când vine vorba de protejarea capotei, alegerea cade pe una dintre cele patru scheme principale, fiecare dintre ele ideală pentru anumite condiții, care vor fi discutate mai jos.

Un singur rezistor

Protecția de bază a porții împotriva electricității statice poate fi asigurată de un singur rezistor de 200 kΩ atunci când este instalat unul lângă altul între dren și sursa tranzistorului… Într-o oarecare măsură, un astfel de rezistor este capabil să împiedice încărcarea porții, dacă dintr-un motiv oarecare impedanța circuitelor driverului joacă un rol negativ.

O soluție cu un singur rezistor este ideală pentru protejarea unui tranzistor într-un dispozitiv de joasă frecvență unde comută direct o sarcină pur rezistivă, adică atunci când nu este inclusă nicio inductanță inductor sau înfășurare a transformatorului în circuitul colector, ci o sarcină cum ar fi o incandescentă. lampă sau LED, când efectul lui Miller nu este exclus.

Diodă Zener sau supresor Schottky (TVS)

Un clasic al genului pentru protecția porților tranzistoarelor în convertoarele de comutare a rețelei - o diodă Zener într-o pereche cu dioda Schottky sau opresiv. Această măsură va proteja circuitul poartă-sursă de influența distructivă a efectului Miller.

În funcție de modul de funcționare al comutatorului, este selectată o diodă zener de 13 volți (cu o tensiune de driver de 12 volți) sau un supresor cu o tensiune de funcționare tipică similară. Dacă doriți, puteți adăuga aici și un rezistor de 200 kΩ.

Scopul supresorului este de a absorbi rapid zgomotul de impuls. Prin urmare, dacă se știe imediat că modul de funcționare al comutatorului va fi dificil, în consecință, condițiile de protecție vor necesita limitatorului să disipeze puteri mari de impuls și un răspuns foarte rapid - în acest caz, este mai bine să alegeți un supresor. Pentru moduri mai soft, este potrivită o diodă zener cu o diodă Schottky.

Diodă Schottky pe circuitul de alimentare a driverului

Când driverul de joasă tensiune este instalat pe placă lângă tranzistorul controlat, o singură diodă Schottky poate fi utilizată pentru protecție, conectată între poarta tranzistorului și circuitul de alimentare de joasă tensiune al driverului. Și chiar dacă dintr-un motiv oarecare tensiunea de poartă este depășită (devine mai mare decât tensiunea de alimentare a driverului plus căderea de tensiune pe dioda Schottky), excesul de încărcare va intra pur și simplu în circuitul de alimentare a driverului.

Dezvoltatorii profesioniști de electronică de putere recomandă utilizarea acestei soluții doar dacă distanța de la cheie la șofer nu depășește 5 cm.Nici aici nu strica rezistența de protecție statică care a fost menționat mai sus.