Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) ( 46 ) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) (46)

9.3. TRANSIL - новый способ защиты от перенапряжений

Мы уже говорили о том, что силовые транзисторы панически боятся превышения допустимого напряжения между силовыми электродами. Как показывает практика, в импульсных источниках опасные выбросы напряжения наблюдаются сплошь и рядом. Связано это со всевозможными паразитными параметрами схемы, одним из которых является паразитная индуктивность проводов. К примеру, двухсантиметровый отрезок провода имеет собственную индуктивность 10 нГн. «Подумаешь, какая мелочь!» - скажете вы. А вот и не мелочь! Разберемся, насколько это опасно для схемы.

Пусть в нашей чопперной схеме присутствует паразитная индуктивность Ьар, которая при протекании тока накапливает энергию, как показано на рис. 9.14. Когда транзистор VT закрывается, току гд требуется цепь разряда, однако поскольку ее нет, ток уменьшается со скоростью закрытия транзистора. Напряжение на паразитной индуктивности в этот момент будет:

пар пар

Таким образом, при - = 10 В/нсек (что в два раза меньше, чем dt

максимально возможный параметр для MOSFET IRFP350) и L„ap =10 нГн и„ар = 100 В. Поскольку в момент размыкания ключа че-

Lnap

Рис. 9.14. К расчету влияния индуктивности монтажных проводников



где АС/ - допускаемая величина перенапряжения на стоке.

Исходя из этого условия, приблизительно оценив индуктивность подводящих проводов, нужно сосчитать необходимую емкость.

В сильноточных импульсных источниках электропитания величина, а соответственно и габариты конденсатора С*, увы, получаются достаточно большими. Поэтому конструкторы шли на всевозможные ухищрения, чтобы снизить паразитные индуктивности проводов. К примеру, были разработаны специальные конденсаторы с короткими и толстыми выводами (с малой собственной индуктивностью). С появлением на рынке защитных диодов TRANSIL задача значительно упростилась. Это, конечно, не значит, что можно уже навсегда забыть про «индуктивность монтажа», но, по крайней мере, вспоминать о ней гораздо реже. Диоды TRANSIL рекомендуется вводить в схему чоппера в соответствии с рис. 9.16.

Ведущим производителем диодов TRANSIL является фирма SGSThomson. Что представляют собой эти замечательные диоды? Как видно из графика 9.17, TRANSIL очень похож на стабилитрон.

рез диод VD начинает течь ток, исток транзистора подключается к земле и к напряжению «сток-исток» закрытого транзистора добавятся эти 100 В. Теперь представьте, что наша схема работает при питании 30 В. Это значит, что мы должны выбирать транзистор по допустимому напряжению «сток-исток» не менее 130 В.

Чтобы снизить перенапряжения, вызванные так называемой «индуктивностью монтажа», обычно поступают так, как показано на рис. 9.15: в схему вводят конденсатор С*, выводы которого делают как можно короче, подключая их как можно ближе к выводам транзистора. Энергия, накапливаемая в индуктивности Lp время открытого состояния транзистора VT:

пар 2

Эта энергия должна быть поглощена конденсатором С* достаточной емкости. Энергия как бы должна «перетечь» из одного элемента в другой:

C*AU Kapd



пробой которого происходит при некотором значении обратного напряжения.

Lnap

Рис. 9.15. Способ защиты от влияния паразитной индуктивности монтажа

Lnap

Рис. 9.16. Способ включения диодов TRANSIL


UcLJUBrj :Urm

Рис. 9.17. Вольт-амперная характеристика диода TRANSIL

И все же отличие TRANSIL от стабилитронов существенно-время их срабатывания составляет несколько пикосекунд. При этом, несмотря на крохотные габариты (длина около 10 мм), защитные диоды способны поглощать импульсы огромной мощности.



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) ( 46 ) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110)