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可快速关断电感负载的低侧开关
发布时间:2023/3/28 9:53:00 来源:永阜康科技
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该设计理念能够以非常快的速度关闭感性负载。当连接到负载(此处为 15mH + 10?)时,修改后的 基于 M2 的钳位电路中的续流路径将关断时间缩短至 450μs。用一个简单的续流二极管代替钳位电路需要大约 4ms 来关闭负载。

在二极管续流电路中,负载两端的电压仅增加二极管正向传导电压,因此电流衰减为e -t 的函数。如果关断 电流定义为饱和电流的 1%,典型续流二极管的关断时间可由下式计算:

使用修改后的电路,通过增加钳位电压来缩短关断时间。该电路为低侧传导和钳位使用相同的 N 沟道功率 MOSFET 配置。

电阻器 R2 和 R3 用于为晶体管的栅极放电,以在电源出现故障时将其关闭。齐纳二极管 D2 限制 M1 的栅极电压。C2 和 C3 用于降低dV DS /dt,以避免闩锁。M1 的栅极连接到控制信号以关闭或打开负载。只要负载电压约为 50V,钳位晶体管 M2 就会导通。二极管 D1 用于阻止 M2 的体二极管导通。二极管 D3 增加钳位电压,从而实现快速关断。关闭时间由以下等式给出:


请注意,关断时间随V D3 (二极管 D3 的齐纳钳位电压)线性下降。选择 D3 的电压,以便在 M1 或 M2 上不会发生雪崩事件。晶体管 M1 和 M2 的 V DS(max) 为 60V。R4 和 C4 构成一个缓冲电路,用于抑制电感负载以及 M1 和 D1 的寄生电容引起的谐振引起的振荡。

 
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