Защита на FET порта

Не би било преувеличено да наречем изолираната порта на полеви транзистор доста чувствителна част от нея, която се нуждае от индивидуална защита. Разбиването на капака е доста просто явление. Това може да се случи по няколко причини: електростатично захващане, паразитни трептения в управляващите вериги и, разбира се, ефектът на Милър, когато свръхнапрежение, възникващо върху колектора чрез капацитивен съединител, има вредно въздействие върху портата.

По един или друг начин тези причини могат да бъдат предотвратени чрез надеждно осигуряване на съответствие с правилата за работа на транзистора: не надвишавайте максимално допустимото напрежение на порта-източник, осигурете надеждно и своевременно заключване, за да избегнете чрез токове, направете свързващите проводници на управляващи вериги възможно най -къси (за постигане на най -ниската паразитна индуктивност), както и за максимална защита на самите управляващи вериги от смущения. При такива условия нито една от изброените причини просто не може да се прояви и да навреди на ключа.

Така че, що се отнася до самата порта, е полезно да се използват специални схеми за нейната защита, особено ако връзката на драйвера с портата и източника не може да се осъществи отблизо поради конструктивните характеристики на устройството, което се разработва. Във всеки случай, когато става въпрос за защита на капака, изборът пада върху една от четирите основни схеми, всяка от които е идеална за определени условия, които ще бъдат разгледани по -долу.

Единичен резистор

Елементарна защита на портата срещу статично електричество може да бъде осигурена от един 200 kΩ резистор, когато е инсталиран един до друг между дренажа и източника на транзистора… До известна степен такъв резистор е в състояние да попречи на презареждането на портата, ако по някаква причина импедансът на веригите на драйвера играе отрицателна роля.

Решение с единичен резистор е идеално за защита на транзистор в нискочестотно устройство, където той директно превключва чисто резистивен товар, тоест когато не е включена индуктивността на индуктора или намотката на трансформатора в колекторната верига, но товар като лампа с нажежаема жичка или LED, когато ефектът на Милър не е изключен.

Ценеров диод или супресор на Шотки (TVS)

Класика на жанра за защита на транзисторни порти в мрежови превключващи преобразуватели — ценеров диод в двойка с диод Шотки или потискащо. Тази мярка ще предпази веригата източник на порта от разрушителното влияние на ефекта на Милър.

В зависимост от режима на работа на ключа се избира 13 -волтов ценеров диод (с 12 -волтово напрежение на драйвера) или супресор с подобно типично работно напрежение. Ако желаете, можете да добавите и 200 kΩ резистор тук.

Целта на супресора е бързо да абсорбира импулсния шум. Следователно, ако веднага се знае, че режимът на работа на ключа ще бъде труден, съответно условията за защита ще изискват от ограничителя да разсейва високи импулсни мощности и много бърза реакция — в този случай е по -добре да изберете супресор. За по -меки режими е подходящ ценеров диод с диод Шотки.

Диод Шотки на захранващата верига на драйвера

Когато нисковолтовият драйвер е инсталиран на платката близо до управлявания транзистор, за защита може да се използва единичен диод Шотки, свързан между портата на транзистора и захранващата верига за ниско напрежение на драйвера.И дори ако по някаква причина напрежението на портата е надвишено (то става по -високо от захранващото напрежение на драйвера плюс спада на напрежението през диода Шотки), излишният заряд просто ще влезе във веригата за захранване на драйвера.

Професионалните разработчици на силова електроника препоръчват да се използва това решение само ако разстоянието от ключа до драйвера не надвишава 5 см. Статичният защитен резистор, който беше споменат по -горе, също не боли тук.