Интересный пример High-Side MGD из "рассыпухи", ценою сущие гроши Опции

[JBM]

Вот показали мне интересный пример драйвера для верхнего ключа на двух транзисторах. Т.е. очень-очень дешево и сердито! Утверждается, что это именно High-Side MGD (MOSFET Gate Driver).

Проясните принцип действия этой схемы! Ведь для управления верхним ключом нужно повышенное напряжение (RAIL + 15V). Правильно ли я понял - сначала мосфет закрыт, и конденсатор заряжается на 15 вольт относительно истока. Потом, когда мосфет начинает открываться по команде с оптрона, он какое-то время находится в линейном режиме, но ток уже пошел и напряжение на истоке начинает повышаться (т.к. Rload и Rds мосфета образуют делитель). Вследствие этого за счет напряжения на конденсаторе повышается напряжение на затворе и мосфет переходит в ключевой режим. Правильно?

Если правильно, то есть вопросы.

Как прикинуть емкость конденсатора, или чем больше тем лучше? Ведь пока мосфет в ключевом режиме, кондёр потихоньку разряжается и напряжение на затворе в конце концов вернётся к RAIL? Там у них стоит 0.1 мкф.

Как выбрать сопротивление после диода? Оно ограничивает ток стабилитрона, но, с другой стороны, замедляет перезаряд кондёра, пока мосфет закрыт. Энергия кондёра в основном уходит на заряд затвора при открытии, который потом не возвращается, а сбрасывается на землю при закрытии. Как пересчитать заряд затвора мосфета в миллиамперы при известной частоте?

И, я так понимаю, скважность не должна превышать какого-то значения, процентов 95, к примеру. Кондёр же надо когда-то перезаряжать. В общем, как подсчитать средний ток потребления на заряд-разряд затвора при частоте например 100кГц (потом поделим его на 5% и получим пиковый ток заряда конденсатора при скважности 95%, так?)

Прикрепленные файлы

 ________MOSFET.PDF ( 25 килобайт ) Кол-во скачиваний: 478

 

[JBM]

Следует учитывать, что скорость закрытия полевика много выше скорости открытия в этой схеме.

А вот это как раз хорошо. У меня мост, но без deadtime, таким образом нижние ключи желательно закрывать побыстрее, а верхние открывать помедленнее. Так что, в данном случае, минус на минус даёт плюс.

ОК, раз я всё правильно понял, тогда интересуют номиналы.

Заряд затвора выражается в кулонах. Для примера возьмём IRFZ46N, который я собираюсь использовать. Qgs=72e-9 Кл.
Заряд равен току заряда (Ichg) умноженному на время заряда (Tchg):
Qgs = Ichg * Tchg

Время заряда собственно затвора нас не интересует, а интересует время, за которое этот заряд должен быть доставлен в кондёр. Это может быть сделано только пока мосфет закрыт, т.е.
Tchg = T*(1-D), где T - период, а D - максимальная скважность.
T = 1 / F, где F - частота переключений.

Итого получается:
Qgs = Ichg * (1-D) / F, откуда
Ichg = Qgs * F / (1-D)

Вычисляем:
Ichg = 72e-9 * 100e3 / (1-0.95) = 0.144 Ампер

144 миллиампера, нифига себе! Может в чем-то ошибка?

Вопрос еще один: есть еще Input Capacitance, это что за зверь? В заряде-разряде затвора она участвует или нет?

Прикрепленные файлы

 irfz44n.pdf ( 100.57 килобайт ) Кол-во скачиваний: 89