FET-poortbeveiliging

Het zou niet overdreven zijn om de geïsoleerde poort van een FET een nogal gevoelig onderdeel ervan te noemen dat individuele bescherming nodig heeft. Het kraken van het deksel is een vrij eenvoudig fenomeen. Dit kan om verschillende redenen gebeuren: elektrostatische opname, parasitaire oscillaties in de regelcircuits en natuurlijk het Miller-effect, wanneer een overspanning die op de collector ontstaat door capacitieve koppeling een nadelig effect heeft op de poort.

Op de een of andere manier kunnen deze oorzaken worden voorkomen door op betrouwbare wijze te zorgen voor naleving van de regels van de werking van de transistor: overschrijd de maximaal toegestane gate-source-spanning niet, zorg voor een betrouwbare en tijdige vergrendeling om doorstromen te voorkomen, maak de aansluitdraden van stuurcircuits zo kort mogelijk (om de laagste parasitaire inductantie te bereiken), evenals voor maximale bescherming van de regelcircuits zelf tegen interferentie. Onder dergelijke omstandigheden kan geen van de genoemde redenen zich eenvoudig manifesteren en de sleutel beschadigen.

Wat de poort zelf betreft, is het dus nuttig om speciale schema's te gebruiken om deze te beschermen, vooral als de verbinding van de bestuurder met de poort en de bron niet nauw kan worden uitgevoerd vanwege de ontwerpkenmerken van het apparaat dat wordt ontwikkeld. Als het gaat om het beschermen van de kap, valt de keuze in ieder geval op een van de vier hoofdschema's, die elk ideaal zijn voor bepaalde omstandigheden, die hieronder worden besproken.

Een enkele weerstand

Basispoortbeveiliging tegen statische elektriciteit kan worden geleverd door een enkele weerstand van 200 kΩ wanneer deze naast elkaar wordt geïnstalleerd tussen de drain en de source van de transistor… Tot op zekere hoogte kan zo'n weerstand voorkomen dat de poort wordt opgeladen, als om de een of andere reden de impedantie van de stuurcircuits een negatieve rol speelt.

Een oplossing met één weerstand is ideaal voor het beschermen van een transistor in een laagfrequent apparaat waar deze direct een puur resistieve belasting schakelt, dat wil zeggen wanneer er geen inductorinductantie of transformatorwikkeling in het collectorcircuit is opgenomen, maar een belasting zoals een gloeilamp lamp of LED, wanneer het effect van Miller niet uitgesloten is.

Zenerdiode of Schottky-onderdrukker (TVS)

Een klassieker van het genre voor de bescherming van transistorpoorten in netschakelomvormers - een zenerdiode in een paar met Schottky-diode of onderdrukkend. Deze maatregel zal het gate-source circuit beschermen tegen de destructieve invloed van het Miller-effect.

Afhankelijk van de werkingsmodus van de schakelaar wordt een zenerdiode van 13 volt (met een stuurspanning van 12 volt) of een onderdrukker met een vergelijkbare typische bedrijfsspanning geselecteerd. Als je wilt, kun je hier ook een weerstand van 200 kΩ toevoegen.

Het doel van de onderdrukker is om impulsgeluid snel te absorberen. Daarom, als het onmiddellijk bekend is dat de bedieningsmodus van de schakelaar moeilijk zal zijn, zullen de beschermingsomstandigheden dienovereenkomstig vereisen dat de begrenzer hoge impulskrachten en een zeer snelle reactie dissipeert - in dit geval is het beter om een ​​​​onderdrukker te kiezen. Voor zachtere modi is een zenerdiode met een Schottky-diode geschikt.

Schottky-diode op het stroomcircuit van de driver

Wanneer de laagspanningsdriver op het bord in de buurt van de bestuurde transistor is geïnstalleerd, kan ter bescherming een enkele Schottky-diode worden gebruikt, die is aangesloten tussen de gate van de transistor en het laagspanningsvoedingscircuit van de driver. de poortspanning wordt overschreden (deze wordt hoger dan de voedingsspanning van de driver plus de spanningsval over de Schottky-diode), zal overtollige lading eenvoudig het voedingscircuit van de driver binnendringen.

Professionele ontwikkelaars van vermogenselektronica raden aan om deze oplossing alleen te gebruiken als de afstand van de sleutel tot de bestuurder niet groter is dan 5 cm.De hierboven genoemde statische beveiligingsweerstand doet hier ook geen pijn.