Подскажите пожалуйста, как работает драйвер MOSFET изображенный на рисунке а).


Я понимаю как работает драйвер на рисунке б). При подаче на базы pnp и npn транзисторов положительного напряжения открывается npn-транзистор, а pnp закрывается. При подтягивании баз pnp и npn транзисторов к земле npn-транзистор закрывается, а pnp, наоборот открывается.

В схеме же а) что при подаче положительного напряжения на базы биполярных транзисторов, что при подаче нуля, ни один транзистор по идее открываться не должен - нет пути для протекания базового тока (сопротивление затвора полевого транзистора очень велико). Тем неменее во многих статьях про драйверы полевых транзисторов приводится именно схема на рисунке а). Как она работает? В чем ее преимущество перед схемой б)?

Подскажите где можно почитать про данное включение коммплементарной пары транзисторов.

Первая схема эмиттерный повторитель, она быстрая и без КЗ, а вторая — её полная противоположность, ключи в худшем понимании этого слова.

Схема а) - классический двухтактный эмиттерный повторитель и предпочтительней второй схемы именно потому, что транзисторы не заходят в насыщение - быстродействие максимально. Все пути для протекания токов есть, учитывая емкостной характер нагрузки. Где почитать? Да хоть в "Искусстве схемотехники" т.1 §2.16 (Двухтактные выходные каскады). Да и в любой книге по работе транзисторов.

Ёмкость затвора при открытии заряжаем, при закрытии разряжаем, вот в это время ток и течёт. http://electricalschool.info/main/osnovy/1...ndensatora.html

Первая схема - рабочая, но мало понятно, зачем для перезарядки затворной емкости ставить эмиттерный повторитель.
Вторая схема - почти короткое замыкание цепи питания драйвера (оба транзистора открываются и входят в насыщение независимо от напряжения на входе драйвера).

Малопонятно до тех пор, пока не понадобилось практически. Известно зачем - ускорить переключения.

Это неверно. Очень даже зависимо. При входном напряжении, близком к "рельсам", один из транзисторов закрыт. Но здесь требуется хороший прямоугольник на входе для минимизации сквозных токов. Схема выдумана из-за желания увеличить размах управляющего напряжения.

Давайте посчитаем, для примера возьмем обычные кремниевые транзисторы.
Т.к. базы соединены между собой, то при увеличении Vgate выше 1,4 В транзисторы откроются. Чтобы при Vgate=2 В закрыть, например, нижний транзистор, надо к переходу ЭБ верхнего транзистора приложить не менее 1,4 В. Что будет с этим переходом? Правильно, он сгорит. При ЛЮБОМ ПРЯМОУГОЛЬНИКЕ на входе (хорошем, плохом - не важно). Далее, что толку от усилителя, дающего на затворе максимум 2 В?
Конечно, если схему перед сборкой доработать напильником, может и заработает, но это будет совсем другая схема, хоть и на транзисторах по схеме с ОЭ.

Заменить биполярные на рублевые p- и n-канальный мосфеты, и дело в шляпе! У маломощных емкость затвора невелика, так что риска пожечь ногу мелкоконтроллера не будет, а мощный мосфет будет свой положенный заряд получать через верхний или нижний транзистор. И греться они наверняка меньше будут.

классика КМОП!

AF4502, сборка п- и н-канальников в sо8

Согласен, недосмотрел. Базы не должны быть соединены вместе. Базовый резистор следует разделить надвое. В остальном - всё та же схема. Хоть и никчемная...

Верхний транзистор всегда будет открыт, потому как чтобы его закрыть, нужно будет приложить напругу, превышающую Vgate. А это явно вольт 15...

Сообщение отредактировал Эдди - Dec 26 2016, 15:34

В том то и дело, что данная схема (рисунок а)) приводится много где, но конкретного описания протекания токов и падения напряжений я так и не нашел (в том числе в книге Искусство схемотехники).
В схеме б) действительно нужно ставить отдельные базовые токоограничивающие резисторы чтобы она работала. Несмотря на то что эта схема заходит в насыщение при большом базовом токе и в момент переключения через оба транзистора (пока один еще не полностью закрылся, а второй не полностью открылся или вообще уже полностью открылся) протекает сквозной ток, схема проверена на практике - она работает. Она действительно схеме КМОП только в биполярном исполнении (при использовании раздельных базовых резисторов). Поправляю рисунок:

В схеме а) путь протекания базовых токов транзисторов замыкается через емкость затвора управляемого полевого транзистора. По мере заряда емкости затвора базовый ток через верхний транзистор будет уменьшаться, а следовательно верхний транзистор начнет закрываться. Допустим что напряжение управления поступающее на базы биполярных транзисторов имеет ту же амплитуду, что и напряжение на коллекторе верхнего транзистора (которое и подается через переход коллектор-эмиттер верхнего транзистора на затвор полевика) - назовем его просто напряжением питания. До какого напряжения зарядится емкость затвора? До напряжения питания минус минимальное напряжение база-эмиттер верхнего транзистора?

Насыщение транзисторов влияет только на время задержки открытия/закрытия управляемого транзистора. Это важный параметр только в случае обратной связи (например, если данный драйвер используется в импульсном источнике питания - чем больше задержка в схеме обратной связи тем больше ошибка в регулировке выходного напряжения). Если же обратной связи нет, то зная время задержки его можно учесть подавая управляющий сигнал заранее. В случае отсутствия обратной связи на первое место выходит скорость открытия и закрытия управляемого полевика. Вот мне и не понятно какая из схем даст лучшие фронты на выходе полевика. Промоделировать бы эти схемы на скорость переходного процесса, но к сожалению не знаю такой САПР, которая более-менее моделирует ключевой режим транзистора по SPICE-модели. Уважаемые знатоки подскажите САПР который нормально моделирует процесс переключения транзисторов по SPICE-модели (чтобы можно было все характеристики импульса посмотреть - фронты, неравномерность вершины импульса).

sergey_sh, прекратите трахать людям мозги... Схема "б" уродлива до нерабоспособности.. И Вы не найдёте ни одного примера её практического использования и из-за сквозного тока, и из-за на порядок меньшего быстродействия. Разубеждать Вас в этом - откровенно времени жаль..., а показывать модель её работы - только мусор распространять... Займитесь чем-нибудь более полезным...
Как Вам форма импульсов на выходе схемы "б"....?

Немного не так. Как у всякого эмиттерного повторителя, до напряжения на его базе минус напряжение перехода Б-Э.

А откуда Вы его знаете? Т.н. коэффициент насыщения зависит и от базового тока, и от бэтта транзистора, и от температуры. Будете для каждого экземпляра подбирать? Кроме того, в драйвере будут возникать сквозные токи, пока выключаемый транзистор не вышел из насыщения и не закрылся.