Προστασία πύλης FET
Δεν θα ήταν υπερβολή να ονομάσουμε την απομονωμένη πύλη ενός FET ως ένα αρκετά ευαίσθητο μέρος του που χρειάζεται ατομική προστασία. Το ράγισμα του καπακιού είναι ένα αρκετά απλό φαινόμενο. Αυτό μπορεί να συμβεί για διάφορους λόγους: ηλεκτροστατική παραλαβή, παρασιτικές ταλαντώσεις στα κυκλώματα ελέγχου και, φυσικά, το φαινόμενο Miller, όταν μια υπέρταση που προκύπτει στον συλλέκτη μέσω της χωρητικής σύζευξης έχει επιζήμια επίδραση στην πύλη.
Με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, αυτές οι αιτίες μπορούν να αποφευχθούν διασφαλίζοντας αξιόπιστα τη συμμόρφωση με τους κανόνες λειτουργίας τρανζίστορ: μην υπερβαίνετε τη μέγιστη επιτρεπόμενη τάση πύλης, εξασφαλίστε αξιόπιστο και έγκαιρο κλείδωμα για αποφυγή ρεύματος, κάντε τα καλώδια σύνδεσης των κυκλωμάτων ελέγχου ως όσο το δυνατόν πιο σύντομο (για να επιτευχθεί η χαμηλότερη παρασιτική επαγωγή), καθώς και για μέγιστη προστασία των ίδιων των κυκλωμάτων ελέγχου από παρεμβολές. Κάτω από τέτοιες συνθήκες, κανένας από τους αναφερόμενους λόγους δεν μπορεί απλώς να εκδηλωθεί και να βλάψει το κλειδί.
Έτσι, όσον αφορά την ίδια την πύλη, είναι χρήσιμο να χρησιμοποιηθούν ειδικά σχήματα για την προστασία της, ειδικά εάν η σύνδεση του προγράμματος οδήγησης με την πύλη και την πηγή δεν μπορεί να γίνει στενά λόγω των χαρακτηριστικών σχεδιασμού της συσκευής που αναπτύσσεται. Σε κάθε περίπτωση, όσον αφορά την προστασία της κουκούλας, η επιλογή πέφτει σε ένα από τα τέσσερα κύρια σχήματα, καθένα από τα οποία είναι ιδανικό για ορισμένες συνθήκες, οι οποίες θα συζητηθούν παρακάτω.
Μία μόνο αντίσταση
Η βασική προστασία της πύλης από τον στατικό ηλεκτρισμό μπορεί να παρέχεται από μία μόνο αντίσταση 200 kΩ όταν τοποθετείται δίπλα-δίπλα μεταξύ της αποστράγγισης και της πηγής του τρανζίστορ… Σε κάποιο βαθμό, μια τέτοια αντίσταση μπορεί να εμποδίσει τη φόρτιση της πύλης, εάν για κάποιο λόγο η αντίσταση των κυκλωμάτων του οδηγού παίζει αρνητικό ρόλο.
Μια λύση μονής αντίστασης είναι ιδανική για την προστασία ενός τρανζίστορ σε μια συσκευή χαμηλής συχνότητας όπου αλλάζει απευθείας ένα αμιγώς ωμικό φορτίο, δηλαδή όταν δεν περιλαμβάνεται επαγωγική επαγωγή ή περιέλιξη μετασχηματιστή στο κύκλωμα συλλέκτη, αλλά ένα φορτίο όπως ένα πυρακτωμένο λάμπα ή LED, όταν το εφέ Miller's δεν αποκλείεται.
Δίοδος Zener ή Καταστολέας Schottky (TVS)
Ένα κλασικό του είδους για την προστασία των πυλών τρανζίστορ σε μετατροπείς μεταγωγής δικτύου - μια δίοδος zener σε ένα ζευγάρι με δίοδο Schottky ή καταπιεστική. Αυτό το μέτρο θα προστατεύσει το κύκλωμα πύλης-πηγής από την καταστροφική επίδραση του φαινομένου Miller.
Ανάλογα με τον τρόπο λειτουργίας του διακόπτη, επιλέγεται μια δίοδος zener 13 volt (με τάση οδηγού 12 βολτ) ή ένας καταστολέας με παρόμοια τυπική τάση λειτουργίας. Αν θέλετε, μπορείτε να προσθέσετε και μια αντίσταση 200 kΩ εδώ.
Ο σκοπός του καταστολέα είναι να απορροφά γρήγορα τον θόρυβο των παλμών. Επομένως, εάν γίνει αμέσως γνωστό ότι ο τρόπος λειτουργίας του διακόπτη θα είναι δύσκολος, κατά συνέπεια, οι συνθήκες προστασίας θα απαιτήσουν από τον περιοριστή να διαχέει υψηλές παλμικές δυνάμεις και μια πολύ γρήγορη απόκριση - σε αυτήν την περίπτωση, είναι καλύτερο να επιλέξετε έναν καταστολέα. Για πιο μαλακές λειτουργίες, είναι κατάλληλη μια δίοδος zener με δίοδο Schottky.
Δίοδος Schottky στο κύκλωμα ισχύος του οδηγού
Όταν το πρόγραμμα οδήγησης χαμηλής τάσης είναι εγκατεστημένο στην πλακέτα κοντά στο ελεγχόμενο τρανζίστορ, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μία δίοδος Schottky για προστασία, συνδεδεμένη μεταξύ της πύλης του τρανζίστορ και του κυκλώματος τροφοδοσίας χαμηλής τάσης του προγράμματος οδήγησης. Και ακόμη και αν για κάποιο λόγο η τάση της πύλης έχει ξεπεραστεί (γίνεται υψηλότερη από την τάση τροφοδοσίας του οδηγού συν την πτώση τάσης στη δίοδο Schottky), η υπερβολική φόρτιση θα εισέλθει απλώς στο κύκλωμα τροφοδοσίας του οδηγού.
Οι επαγγελματίες προγραμματιστές ηλεκτρονικών ισχύος συνιστούν τη χρήση αυτής της λύσης μόνο εάν η απόσταση από το κλειδί μέχρι τον οδηγό δεν υπερβαίνει τα 5 εκ. Η αντίσταση στατικής προστασίας που αναφέρθηκε παραπάνω δεν βλάπτει ούτε εδώ.