01-10-2021, 02:23 PM
Ovako Bane,
R1 i R2 mogu biti niskodisipativni i da gornji tranzistori imaju relativno mali napon saturacije. To se uradi tako da gornji tranzistori budu darlington konfiguracije.
I dalje ne znam koliko struje ti treba na izlazu pa sam ovako uopšteno nacrtao.
Gornjim tranzistorima brzina nije problem zato što im baza dobija inverzni napon, klampovan na -1V sa D1 i D2, što obavlja dosta brzo "čišćenje" nosilaca iz regiona baze. To jako ubrzava rad gornjih tranzistora, odnosno njihovo "gašenje", kad je po jedan tranzistor gore. Kod darlingtona ću ti nacrtati metod ubrzanja.
Uz put: Isključenje BJT (takođe i IGBT) je ključni problem zbog sporog čišćenja zaostalih nosilaca iz deonice baze. To je osnovno ograničenje njihove brzine. Kod HV aplikacija se to prevazilazi jakom inverznom polarizacijom baze, sa poprilično struje, kao na primer kod BUxxx tranzistora u HIS, gde je inverzni napon baze čak -12Vpk a sustain oko -3 do -5V i tako je to moglo pri tim naponima (do 1500Vpk) da radi "čak" na 15625Hz.
Philips je prvi izmislio HV switching BJT i istovremeno i metode drajva baze sa maksimalnim ubrzanjem tranzistora pomoću forsiranog odsisavanja slobodnoih nosilaca baze.
Emiter folower radi solidno brže od spoja sa zajedničkim emiterom, dok spoj sa zajedničkom bazom radi najbrže jer ima bias emitera sa oba polariteta, pa odnošenje slobodnih nosilaca nije problem, ali mu treba podosta snage za pobudu...
Iz tog razloga je jako brza struktura ESBT, zato što bjt radi u spoju zajedničke baze i sam sebi počisti slobodne nosioce.
ESBT.pdf (Size: 4,56 KB / Downloads: 23)
Donji tranzistori nemaju reverzni napon baze i iz tog razloga je primenjen Baker klamp. Suština rada Baker klampa je da tranzistor sam sebi spreči duboku saturaciju (Kad Vce_sat postane dovoljno nizak on sam sebi oduzme deo bazne struje i održava se na tom nivou sa "lakom" saturacijom).
Kada nije u dubokoj saturaciji, onda se tranzistor veoma brzo oporavlja iz stanja provođenja, tj. desetak puta se brže "gasi" nego bez toga.
Baker klamp se kod niskih napona (<100V) izvodi samo jednom šotki diodicom kolektor-baza, međutim, kad se radi sa HV, šotki ne dolazi u obzir, a HV Si diode imaju napon barijere bar 0.65V, odnosno jednak pragu barijere spoja B-E.
Iz tog razloga se postavljaju diode D3 i D6 kao "level shift" a D4 i D5 rade kao Baker klamp.
Naravno, D4 i D5 moraju biti za pun radni napon i ultrafast tipa (npr. UF4007).
R5 i R6 služe za "čišćenje" bazne deonice od slobodnih nosilaca i ubrzavaju gašenje, Takođe se preko D3 i D6 dodatno može postaviti C reda 470pF.
Ako se za gornje tranzistore pravi darlington, onda drugi tranzistor takođe treba da ima odvodni otpornik ka svom emiteru, za čišćenje zone baze, eventualno i mali kondenzator preko B-E od prvog u darlingtonu, opet za forsirano odsisavanje slobodnih nosilaca.
Svakako da se to što ti treba može napraviti i sa jevtinim HV mosfetima (pošto pretpostavljam da su male snage u pitanju, na osnovu tvoje izjave "mali multiplikator napona").
Evo uopštene šeme metoda ubrzavanja baza kod BJT, takođe i H mosta sa mosfetima sa boostrap pogonom gornjih gejtova i metodama ubrzanja pražnjenja Qg.
H_1_2.pdf (Size: 10,44 KB / Downloads: 18)
R1 i R2 mogu biti niskodisipativni i da gornji tranzistori imaju relativno mali napon saturacije. To se uradi tako da gornji tranzistori budu darlington konfiguracije.
I dalje ne znam koliko struje ti treba na izlazu pa sam ovako uopšteno nacrtao.
Gornjim tranzistorima brzina nije problem zato što im baza dobija inverzni napon, klampovan na -1V sa D1 i D2, što obavlja dosta brzo "čišćenje" nosilaca iz regiona baze. To jako ubrzava rad gornjih tranzistora, odnosno njihovo "gašenje", kad je po jedan tranzistor gore. Kod darlingtona ću ti nacrtati metod ubrzanja.
Uz put: Isključenje BJT (takođe i IGBT) je ključni problem zbog sporog čišćenja zaostalih nosilaca iz deonice baze. To je osnovno ograničenje njihove brzine. Kod HV aplikacija se to prevazilazi jakom inverznom polarizacijom baze, sa poprilično struje, kao na primer kod BUxxx tranzistora u HIS, gde je inverzni napon baze čak -12Vpk a sustain oko -3 do -5V i tako je to moglo pri tim naponima (do 1500Vpk) da radi "čak" na 15625Hz.
Philips je prvi izmislio HV switching BJT i istovremeno i metode drajva baze sa maksimalnim ubrzanjem tranzistora pomoću forsiranog odsisavanja slobodnoih nosilaca baze.
Emiter folower radi solidno brže od spoja sa zajedničkim emiterom, dok spoj sa zajedničkom bazom radi najbrže jer ima bias emitera sa oba polariteta, pa odnošenje slobodnih nosilaca nije problem, ali mu treba podosta snage za pobudu...
Iz tog razloga je jako brza struktura ESBT, zato što bjt radi u spoju zajedničke baze i sam sebi počisti slobodne nosioce.
ESBT.pdf (Size: 4,56 KB / Downloads: 23)
Donji tranzistori nemaju reverzni napon baze i iz tog razloga je primenjen Baker klamp. Suština rada Baker klampa je da tranzistor sam sebi spreči duboku saturaciju (Kad Vce_sat postane dovoljno nizak on sam sebi oduzme deo bazne struje i održava se na tom nivou sa "lakom" saturacijom).
Kada nije u dubokoj saturaciji, onda se tranzistor veoma brzo oporavlja iz stanja provođenja, tj. desetak puta se brže "gasi" nego bez toga.
Baker klamp se kod niskih napona (<100V) izvodi samo jednom šotki diodicom kolektor-baza, međutim, kad se radi sa HV, šotki ne dolazi u obzir, a HV Si diode imaju napon barijere bar 0.65V, odnosno jednak pragu barijere spoja B-E.
Iz tog razloga se postavljaju diode D3 i D6 kao "level shift" a D4 i D5 rade kao Baker klamp.
Naravno, D4 i D5 moraju biti za pun radni napon i ultrafast tipa (npr. UF4007).
R5 i R6 služe za "čišćenje" bazne deonice od slobodnih nosilaca i ubrzavaju gašenje, Takođe se preko D3 i D6 dodatno može postaviti C reda 470pF.
Ako se za gornje tranzistore pravi darlington, onda drugi tranzistor takođe treba da ima odvodni otpornik ka svom emiteru, za čišćenje zone baze, eventualno i mali kondenzator preko B-E od prvog u darlingtonu, opet za forsirano odsisavanje slobodnih nosilaca.
Svakako da se to što ti treba može napraviti i sa jevtinim HV mosfetima (pošto pretpostavljam da su male snage u pitanju, na osnovu tvoje izjave "mali multiplikator napona").
Evo uopštene šeme metoda ubrzavanja baza kod BJT, takođe i H mosta sa mosfetima sa boostrap pogonom gornjih gejtova i metodama ubrzanja pražnjenja Qg.
H_1_2.pdf (Size: 10,44 KB / Downloads: 18)