Jan 11, 2019 伝言を残す

低電圧駆動回路の単純なゲート駆動

低電圧駆動回路の単純なゲート駆動

一般的なパワーFETの最大ゲート - ソース間電圧は約20Vなので、24Vアプリケーションではゲート - ソース間電圧が20Vを超えてはいけません。これは回路の複雑さを増します。 しかし、12V以下のアプリケーションでは、回路を大幅に簡素化することができます。

左の写真は12Vのトランスアクスルの片側を示しており、上部回路の三極管部分は2個のダイオードと2個の抵抗に置き換えられています。 FETのゲート容量が存在するため、R3とR4を介してゲートコンデンサを充電すると、FETは導通を遅らせることになります。 そして電界効果をもたらすためにダイオードを通してゲートキャパシタンスを直接放電する。 管は即座に切断され、従って共通状態の伝導を回避する。

この回路はIN入力に鋭いエッジを持つ方形波パルスを必要とします。 したがって、制御信号がマイクロコントローラまたは他のオープン出力デバイスから接続された後、それはシュミットトリガ(555など)またはプッシュプル出力を備えた高速コンパレータを通過する必要があります。 IN端を受け取ることができます。 入力エッジが遅すぎると、ダイオード遅延回路はその効果を失います。

R3とR4の選択は、IN信号のエッジの立ち上がり速度と立ち下がり速度に関係します。 信号のエッジが急峻であるほど、R3とR4を小さく選択することができ、スイッチング速度を速くすることができます。 ロボコンのゲームで使用されているブースト回路では(原則として同様)、555がINの前に使用されています。

第三に、エッジ遅延駆動回路

前段論理回路では、制御用PMOSの立ち下がりエッジと制御用NMOSの立ち上がりエッジとを意図的に遅延させた後に方形波を形成し、FETのコモン導通を回避することもできる。 加えて、これは後段のゲート駆動回路を単純化することができ、ゲート容量を考慮する必要がない低抵抗プッシュプル駆動ゲートとすることができ、異なるFETにより良く適合させることができる。 この駆動回路は、2003年のロボコン大会で使用されました。 次の図は、2種類のエッジの遅延回路です。

このゲート駆動回路は2段トランジスタで構成されています。前段はFETゲートを駆動するのに必要な正しい電圧を供給し、後段は出力インピーダンスを低減しゲート容量の影響を排除するレベル1エミッタフォロワです。 共通状態が確実にオンにならないようにするために、入力エッジは比較的急峻であるべきであり、上記を遅延させかつ再形成する上述の回路を行うことができる。

第四に、他の駆動回路

(リレー+半導体パワーデバイスのアイデア)

リレーは、大電流と安定した動作という利点を持ち、それは駆動回路の設計を大いに単純化することができる。 速度調整を達成する必要があるモータ駆動回路では、リレーも十分に活用できます。 1つの解決策は、モーターの方向を変えるためにリレーを使って電流の方向を制御することです。 下の右図に示すように、単一の超大電流FET(通常はN型の超電導管しかないIRF3205など)を使用する代わりに、PWM速度調整が実現されます。 これは、特に大電流駆動を実現するための1つの方法です。

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