FET 柵極保護
將 FET 的隔離柵極稱為需要單獨保護的相當敏感的部分並不誇張。打開蓋子是一個相當簡單的現象。發生這種情況的原因有多種:靜電拾取、控制電路中的寄生振盪,當然還有米勒效應,此時通過電容耦合在集電極上產生的過電壓會對柵極產生不利影響。
一種或另一種方式,可以通過可靠地確保遵守晶體管操作規則來防止這些原因:不超過最大允許的柵極 - 源極電壓,確保可靠和及時的鎖定以避免通過電流,使控制電路的連接線盡可能短(以實現最低的寄生電感),以及最大程度地保護控制電路本身免受干擾。在這種情況下,列出的任何原因都不會簡單地表現出來並損害密鑰。
因此,對於柵極本身,使用特殊方案來保護它是很有用的,特別是如果由於正在開發的器件的設計特點,驅動器與柵極和源極的連接不能緊密連接。無論如何,在保護引擎蓋時,選擇落在四種主要方案中的一種,每種方案都適合特定條件,這將在下面討論。
單個電阻
並排安裝時,可通過單個 200 kΩ 電阻器提供基本的柵極靜電保護 晶體管的漏極和源極之間…在某種程度上,如果由於某種原因驅動電路的阻抗起負作用,這樣的電阻器能夠防止柵極充電。
單電阻器解決方案非常適合保護低頻設備中的晶體管,它直接切換純電阻負載,也就是說,當集電極電路中不包含電感器電感或變壓器繞組時,但負載如白熾燈燈或 LED,當米勒的效果不成問題。
齊納二極管或肖特基抑制器 (TVS)
用於保護電源開關轉換器中晶體管柵極的經典類型 - 一對齊納二極管 帶肖特基二極管 或壓抑。該措施將保護柵源電路免受米勒效應的破壞性影響。
根據開關的工作模式,選擇 13 伏齊納二極管(具有 12 伏驅動器電壓)或具有類似典型工作電壓的抑制器。如果需要,您還可以在此處添加一個 200 kΩ 的電阻。
抑制器的目的是快速吸收脈衝噪聲。因此,如果立即知道開關的操作模式會很困難,相應地,保護條件將要求限制器耗散高脈衝功率和非常快的響應——在這種情況下,最好選擇抑制器。對於較柔和的模式,適合使用帶肖特基二極管的齊納二極管。
驅動電源電路上的肖特基二極管
當低壓驅動器安裝在靠近受控晶體管的板上時,可以使用單個肖特基二極管進行保護,連接在晶體管的柵極和驅動器的低壓電源電路之間。即使由於某種原因超過柵極電壓(它變得高於驅動器電源電壓加上肖特基二極管兩端的電壓降),多餘的電荷將簡單地進入驅動器電源電路。
電力電子專業開發人員建議只有在按鍵與驅動器的距離不超過5厘米時才使用此解決方案。上面提到的靜電保護電阻在這裡也沒有傷害。