Zabezpieczenie bramki FET

Nie byłoby przesadą nazwać izolowaną bramkę FET raczej wrażliwą częścią, która wymaga indywidualnej ochrony. Pęknięcie pokrywy jest dość prostym zjawiskiem. Może się to zdarzyć z kilku powodów: wyładowań elektrostatycznych, pasożytniczych oscylacji w obwodach sterujących i oczywiście efektu Millera, gdy przepięcie powstające na kolektorze poprzez sprzężenie pojemnościowe ma szkodliwy wpływ na bramkę.

Tak czy inaczej przyczynom tym można zapobiec, niezawodnie przestrzegając zasad działania tranzystora: nie przekraczać maksymalnego dopuszczalnego napięcia bramki-źródła, zapewnić niezawodne i terminowe blokowanie, aby uniknąć prądów przelotowych, wykonać przewody łączące obwody sterujące tak, jak jak najkrótsza (aby uzyskać jak najniższą indukcyjność pasożytniczą), a także dla maksymalnej ochrony samych obwodów sterujących przed zakłóceniami. W takich warunkach żaden z wymienionych powodów po prostu nie może się ujawnić i zaszkodzić kluczowi.

Tak więc, jeśli chodzi o samą bramkę, warto zastosować specjalne schematy do jej ochrony, zwłaszcza jeśli połączenie sterownika z bramą i źródłem nie może być wykonane ściśle ze względu na cechy konstrukcyjne opracowywanego urządzenia. W każdym razie, jeśli chodzi o ochronę okapu, wybór należy do jednego z czterech głównych schematów, z których każdy jest idealny do określonych warunków, które zostaną omówione poniżej.

Pojedynczy rezystor

Podstawową ochronę bramki przed elektrycznością statyczną może zapewnić pojedynczy rezystor 200 kΩ, gdy jest zainstalowany obok siebie między drenem a źródłem tranzystora… W pewnym stopniu taki rezystor jest w stanie uniemożliwić ładowanie bramki, jeśli z jakiegoś powodu impedancja układów sterujących odgrywa negatywną rolę.

Rozwiązanie z pojedynczym rezystorem jest idealne do ochrony tranzystora w urządzeniu o niskiej częstotliwości, gdzie bezpośrednio przełącza obciążenie czysto rezystancyjne, to znaczy, gdy w obwodzie kolektora nie ma indukcyjności cewki indukcyjnej ani uzwojenia transformatora, ale obciążenie takie jak żarówka lampę lub diodę LED, gdy efekt Millera nie jest wykluczony.

Dioda Zenera lub tłumik Schottky'ego (TVS)

Klasyka gatunku do zabezpieczania bramek tranzystorowych w przekształtnikach przełączających sieci - dioda Zenera w parze z diodą Schottky'ego lub opresyjne. Środek ten ochroni obwód bramka-źródło przed destrukcyjnym wpływem efektu Millera.

W zależności od trybu pracy przełącznika wybiera się 13-woltową diodę Zenera (przy 12-woltowym napięciu sterownika) lub tłumik o podobnym typowym napięciu roboczym. Jeśli chcesz, możesz również dodać tutaj rezystor 200 kΩ.

Zadaniem tłumika jest szybkie pochłanianie hałasu impulsowego. Dlatego jeśli od razu wiadomo, że tryb pracy wyłącznika będzie utrudniony, to odpowiednio warunki ochrony będą wymagały od ogranicznika rozpraszania dużych mocy impulsów i bardzo szybkiej reakcji — w takim przypadku lepiej wybrać tłumik. W przypadku bardziej miękkich trybów odpowiednia jest dioda Zenera z diodą Schottky'ego.

Dioda Schottky'ego w obwodzie zasilania sterownika

Gdy sterownik niskiego napięcia jest zainstalowany na płytce w pobliżu sterowanego tranzystora, do ochrony można zastosować pojedynczą diodę Schottky'ego, włączoną między bramką tranzystora a obwodem zasilania niskiego napięcia sterownika.I nawet jeśli z jakiegoś powodu napięcie bramki zostanie przekroczone (staje się wyższe niż napięcie zasilania sterownika plus spadek napięcia na diodzie Schottky'ego), nadmiar ładunku po prostu wejdzie do obwodu zasilania sterownika.

Profesjonalni twórcy energoelektroniki zalecają stosowanie tego rozwiązania tylko wtedy, gdy odległość od klucza do sterownika nie przekracza 5 cm.Wspomniany powyżej rezystor antystatyczny również tutaj nie zaszkodzi.