安定した電圧を備えたPWMコントローラーチップとゲートドライバーの電源。スキーム、説明

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安定した電圧を備えたPWMコントローラチップとゲートドライバの電源。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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自動車用 PV の実際の設計の多くでは、PWM コントローラチップ (TL494、SG3524 など) は、直接接続された保護ダイオードを介して REMOTE 入力 (PV アンプ MTX および Jensen の説明を参照) から直接電力供給されます。外部ゲートドライバー (インバーター、リピーター) が存在する場合、REMOTE バスからの電流消費は 20 mA を超えないため、あらゆるヘッドユニットの機能に適合します。コントローラ IC が MIS キーのゲートで直接動作する場合、その平均消費電流は 50 ～ 80 mA に増加します (DIP16 パッケージ内の IC の熱制限は 1℃ で 45 W)。これにより、REM 信号ソースに過負荷がかかる可能性も低くなります。では、なぜコントローラー IC に電力を供給するために別のレギュレーターやスイッチを発明するのでしょうか?

しかし、なぜ。 MIS トランジスタのゲートは単なる非線形容量です。さらに、それはチャネルが完全に開く（飽和）までのみ非線形であり、その後は自信を持って単純なコンデンサとみなすことができます。温度に応じて、従来の MIS トランジスタは Uzi = 2 ～ 4V で開き始め、T、Ic、Usi に応じて約 5 ～ 10V の電圧で飽和が発生します。たとえば、1010℃のIRFI 25N（優れた低抵抗スイッチ）の場合、49Aの最大パスポート電流は6V、175℃、ゲートで6.5Vで達成されます（ゲート電荷は約60nC）。

安定した電圧でPWMコントローラーチップとゲートドライバーに電力を供給する

ゲート電圧が増加し続ける場合、電流と熱出力の制限は今後も変更されません。一方、過剰な正電荷はゲートに現れます - 各ボルトあたり約 6 nC、ゲートの + 12 V では 100 nC に達します。

安定した電圧でPWMコントローラーチップとゲートドライバーに電力を供給する

しかし、トランジスタが閉じているときは、余分な充電は絶対に必要ありません。結局のところ、同じ 100-60 = 40 nC の「余分な」電荷がゲートドライバを通ってグランドに流れるまで、トランジスタは依然として最大強度で開いたままになります。これは不必要なターンオフ遅延とゲートドライバへの余分な負荷の両方になります (不当に強力なリピータの設置を強いられることになります)。

推測してみましょう。オンボードネットワークの電圧は14Vです。リモートの出力 - 13V。ダイオードのマイナス0.6V = マイクロ回路の電源12.4V。出力トランジスタ (ダーリントン) がエミッタフォロワによってオンになると、出力パルスは 11.0V に達します。外部リピータにはさらに 1V かかります。合計 - 外部ドライバーなしで 11V、外部ドライバーありで 10V。余剰があります。

何をするか？必要なボルト数を正確に供給するリニアレギュレータから励起回路全体 (IC + ドライバ) に電力を供給します。そして必要なものは、ゲートで 7V + フォロアで 0.7V + IC トランジスタで 1.3V = 合計 9V です。そして、それは余裕を持って-10Vでした。

さらに、バッテリから電源電流を取り出し、リモートバスからの微弱な電流でスタビライザをオンにすることが望ましい。そして不必要な詳細を少なくすることです。

ソ連製の 2931EN1156 の類似品である LM5 は、この問題を解決するのに最適です。ただし、5 ピントランジスタパッケージのみです。 (固定 Uout、3 出力のオプションもあります)。

安定した電圧でPWMコントローラーチップとゲートドライバーに電力を供給する

この回路は自動車用途向けに特別に設計されています。従来の3ピンレギュレータと比較した特長:

- 出力電圧1.2-36V、出力電流最大100mAの調整。

- 電圧降下は100mA～300mV（通常）、最大600mVです。

- 電力反転および電源の緊急超過の場合に負荷を切断します (インパルス -50 ～ +60V、DC 電圧 -30 ～ +36V に対する保護)。

- 正論理信号によるリモートスタート (外付け npn トランジスタが 1 個必要、最大 50 µA の駆動電流)。

- 消費電流は 1 mA 以下です

最も単純な典型的なインクルージョンは次のようになります。

安定した電圧でPWMコントローラーチップとゲートドライバーに電力を供給する

出力電圧は R4/R5 分圧器によって設定されます: U=1.2V * (R4+R5) / R4。 R4 の値 (1.2V の基準電圧降下) は最大 51 kΩ ですが、それより小さい場合もあります。 R3 - 10 ～ 51 kΩ。トランジスタ - 逆コレクタ電流が小さい低電力。

入力 Adj (コレクタ Q1) の電圧が 2V を下回ると、IC がオンになります。図に示されているコンデンサはレギュレータに安定性を与えるため、IC ピンのすぐ隣に配置する必要があります。インパルス負荷 (PWM コントローラー、リピータ) - ローカルのセラミックコンデンサでシャントします。

入力トランジスタは、一次回路に適切なバラスト抵抗を備えたトランジスタフォトカプラ（低リーク電流）で置き換えることができ、入力ノイズの制御に対する耐性が保証されます。

文学

「リニア電源用の超小型回路」、ドデカ、モスクワ、1999

出版物：klausmobile.narod.ru

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