5.5.4 Защита от выхода в активную область силового ключа

Выходные характеристики и биполярных транзисторов (БТ) довольно похожи, при том различии, чтоуправляется напряжением на затворе, а БТ — током базы. Значение тока коллекторапри возрастании напряжениязависит от типа транзистора и напряжения на затворе. В мощных преобразователях при ШИМ-управлении двигателями необходимо снижать ток в нагрузке при условиях близких к КЗ, при этом ключи силового каскада должны выдерживать такие режимы замет­ное время. Одним из способов предотвращения работы транзистора в активной области и его перегрева является определение напряженияи передача получен­ного сигнала я схему драйвера для понижения напряжения на затворе (базе) управ­ляемого ключа. В схеме, показанной на рис. 30, внешняя цепь с управляемым транзистором подключается к выводу8 микросхемы (формирование паузы/сигнал о неисправности). В схеме использован высоковольтный диод 01, не допускающий появления большого напряжения на входе компаратора при выключенном силовом транзисторе Т. Когда или БТ включены и их напряжениемало, диод01 устанавливает низкое напряжение на выводе 8. При возрастании напряжения , вызванном увеличением тока, источник тока, показанный на рис. 30, заряжая конденсатор С, повысит напряжение на прямом входе компаратора. При равенстве этого напряжения опорному происходит переключение компаратора. Выход компаратора, как показано на рис. 30, подключается к схемам «И», на входы которых поступают сигналы Вх (после инвертирования сигнала Вх) и выходов то­ковых компараторов. Если вход I драйвера подключен к источнику, напряжение которого превышает опорные напряжения токовых компараторов (например, к выводу ), переключение компаратора выключения приводит к тому, что про­изойдет срабатывание триггера превышения тока и будет отключен в остав­шуюся часть периода.

На выводе 7 (Сигнал неисправности) устанавливается высокий уровень. Пос­ледующее появление сигнала высокого уровня на выводе 4 приведет к установке триггеров в исходное состояние.

Конденсатор С_на схеме рис. 30 позволяет выдерживать паузу при формиро­вании сигнала неисправности и не допускает срабатывания компаратора выключе­ния, если в результате резкого снижения напряжения V. действия выходной ем­кости , индуктивности проводов и даже индуктивности вывода в микросхеме драйвера происходит кратковременное возрастание напряжения на выводе8. Сниже­нию колебательности способствует включение небольшого резистора . Время паузы можно задавать, изменяя емкость конденсатора С Показанный на схеме рис. 30 транзистор запирается с каждым приходом сигналаВх на выводе 4 низкого уровня (отпирающего силовой ключ), позволяя заряжаться конденсатору С. Этот же конденсатор получает возможность быстро разрядиться через транзистор с приходом сигналаВх высокого уровня.

Рисунок 30 — Схема определения напряжения .

5.5.5 Включение драйвера без цепей защиты

Включение драйвера для управления , когда не использованы ни цепь защи­ты от выхода в активный режим транзистора, ни сигнал о его выходном токе, показано на рис. 28. На рисунке показано, что входной сигнал поступает через быстродействующую оптопару на вывод4 микросхемы. Диод совместно с конден­сатором, не показанные на рисунке, могут использоваться для создания подзаря­жаемого источника, требуемого для работы верхнего ключа моста или полумоста. Входы 7 и 8 в данном применении подключаются к измерительной обшей точке (вывод 2). Резисторы, подключаемые к затвору (Л1 и Л2), имеют разные номина­лы, с их помощью выбираются лучшие времена включения и выключения для данного типа транзистора.

Рисунок 31 — Включение драйвера без цепе защиты.