СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 2010-5

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 41 WWW.SOEL.RU чение напряжения приводит к сниже нию времени наработки транзистора на отказ [6]. Производители не указы вают в явном виде рекомендуемое отпирающее напряжение на переходе исток–затвор/эмиттер–затвор, тем не менее, все параметры ключевых тран зисторов, приводимые в справочных листках, измеряются при напряжении на затворе, равном 15 В, и минималь ном сопротивлении затворного резис тора R g , допускаемом производителем для данного транзистора. Отдельного внимания заслуживает выбор значения затворного резисто ра. Попробуем сформулировать неко торые общие рекомендации. Не следу ет стремиться к использованию R g минимальной величины, что часто практикуется из стремления умень шить коммутационные потери. Умень шение величины R g действительно приводит к снижению потерь пере ключения, но одновременно способ ствует увеличению значений dI CE / dt и dU CE / dt . Это в свою очередь влечёт за собой увеличение амплитуды комму тационных выбросов напряжения на элементах силовой части, способству ет несанкционированным, паразит ным включениям транзисторов, нахо дящихся в выключенном состоянии на данном интервале времени, и в целом снижает надёжность работы преобра зователя. Все перечисленные выше нежела тельные эффекты, появляющиеся при «излишне быстрой» коммутации, тре буют особого внимания разработчи ка. Поэтому с практической точки зре ния целесообразно выбирать величи ну R g максимально возможной на основе разумного компромисса между мощностью потерь на проводимость и коммутацию для всех ключевых эле ментов силовой части с одной сторо ныи устойчивостью, надёжностьюра боты преобразователя с другой. Анализ топологии преобразователя с учетом неидеальности реальной си ловой части может способствовать оптимизации режимов работыи драй вера, и силового транзистора. На пример, любой реальный силовой трансформатор в составе силовой час ти ключевого преобразователя имеет определённуюиндуктивность рассеи вания, что приводит в том числе к затя гиваниюфронта тока через ключевой транзистор при его включении. Оче видно, что при таком режиме включе ния силового транзистора нет необхо димости стремиться к уменьшению номинала R g и форсировать процесс перехода транзистора в проводящее состояние. Более подробную инфор мацию по расчёту величины R g мож но найти в [7, 8]. П РИМЕРЫ СХЕМ ДРАЙВЕРОВ Обратимся к схемотехническим примерам драйверов МОП /IGBT транзисторов, применяемых в серий ных изделиях – сварочных инверто рах. На рисунке 1 приведена схема драйвера силовых транзисторов сва рочного инвертора COLT 1300 произ водства фирмы Cemont [9]. Основа драйвера – трансформатор Т1, обес печивающий гальваническую развяз ку между входом и выходом драйвера и необходимый уровень напряжения на затворах силовых транзисторов VT3, VT4. Силовая часть ИИСТ Cemont выполнена по схеме «косого моста», поэтому на вторичной стороне транс форматора гальванической развязки (ТГР) организовано два канала управ ления – для «верхнего» и «нижнего» транзисторов «косого моста». СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 5 2010 Реклама ОФИЦИАЛЬНЫЙ ДИСТРИБЬЮТОР CREE В РОССИИ И СТРАНАХ СНГ Тел.: (495) 232 2522 • info@prochip.ru • www.prochip.ru • www.cree.ru © СТА-ПРЕСС