سلام و وقت بخیر.
هدف از این تاپیک طراحی مدار گیت درایور هست که با استفاده از آی سی های گیت درایور ماسفت high side و low side را درایو می کنن.
من یک مدار با آی سی MP18024 طراحی نمودم که شماتیک را در ادامه قرار می دهم تا دوستان نظرات و پیشنهادات و معایب را اعلام کنند تا یک مرجع نسباتا خوبی برای افرادی که تازه وارد این مبحث می شوند باشد. ( از جمله خودم که تازه به این مبحث وارد شدم. )
در مورد این مداری که طراحی کردم چند سوال داشتم.
1- آیا دیود های آبی را لازم است با ماسفت ها موازی کنم یا دیود بدنه خود ماسفت کفایت می کند ؟ در جایی خواندم باید ولتاژ فوروارد این دیود های آبی کمتر از ولتاژ فوروارد دیود های بدنه ماسفت باشد. آیا این الزام وجود دارد؟ نوع این دیود ها به چه صورت باشد ؟ ( شاتکی ، فست یا دیود معمولی )
2- خازن بوت استرپ رو بر اساس داکیومنت TI انتخاب کردم که گفته بود باید حداقل 10 برابر Qg/VDD-VDboot باشد. من بر اساس IRF3204 که بار گیتش 146nC بود مقدار 220 نانو فاراد انتخاب کردم. ( البته دیتاشیت MP18024 برا مدارات نمونه 1 میکرو فاراد انتخاب کرده بود. ) آیا مقدار مناسبی رو انتخاب کردم ؟ جنس خازن رو هم بر اساس توصیه داکیومنتTI از نوع MLCC انتخاب کردم. آیا مناسب هست ؟
3- خازن بای پس مدار گیت درایو را هم بر اساس داکیومنت TI حداقل 10 برابر خازن بوت استرپ در نظر گرفتم. آیا مقدارش کافی هست ؟ در همین فروم یکی از دوستان گفته بودند که این خازن رو از نوع MKT بزاریم. اگر امکانش هست دلیلش رو بفرمایید. ( خازن با این مقدار از نوع MKT توی ولتاژ پایین پیدا نکردم و ولتاژ بالاها قیمت زیادی داشتن)
4- مقاومت 1 کیلو اهم بین گیت و سورس برای جلوگیری از روشن شدن ماسفت به دلیل نویز و خازن گیت -درین گذاشته ام. آیا مقدار مناسبی هست ؟
5- چون هدف من سوئیچینگ با فرکانس بالا ماسفت پائینی بود مقدار مقاومت شارژ خازن ماسفت پائینی را 22 اهم در نظر گرفتم. آیا این کار عیبی دارد و باعث undershoot های شدید می شود؟
6- برای جلوگیری از سوختن ماسفت ها یک فیوز 40 آمپری در نظر گرفتم. آیا در جای مناسبی قرار گرفته است ؟ ( چون در بعضی از مدارات این فیوز با مقاومت گیت سری شده بود. ) چه نوع فیوزی برای این کار مناسب هست ؟
7- برای تبدیل جریان ماسفت به ولتاژ از مقاومت شنت 2 میلی اهم استفاده کردم که ولتاژ را با 0.1 ولت ( تقسیم مقاومتی 1 کیلو اهم و 30 کیلو اهم ) مقایسه کند که حدود 50 آمپر می شود. ( البته فیوز سریع تر باید عمل کند ولی خوب جهت اطمینان این کار را انجام دادم.) یک فیلتر RC هم برای حذف اسپایک های روی جریان ماسفت ها قرار دادم. و خروجی op amp را هم یک LED برای نمایش جریان غیر مجاز قرار دادم و با یک زنر 3.3 ولتی به میکرو وصل خواهد شد. فقط نمیدانم فرایند تشخیص این خطا که با یک وقفه خارجی به میکرو وصل میگردد این قدر سرعت دارد که از سوختن ماسفت ها جلو گیری شود ؟ هیچ راهی هست که به صورت سخت افزاری این جریان غیر مجاز را قطع کنیم ؟ چونکه همه ی آی سی های گیت درایور پایه غیر فعال سازی ندارند.
8- آیا ایزولاسیون ورودی های INH و INL از میکرو با استفاده از اپتوکوپلر ضروری هست یا با همین مدار حفاظتی فعلی کیفیت مدار خوب هست؟
ممنون از اینکه وقت میذارید و پاسخ می دهید.
باز هم اگر نکته ای به ذهنتان می رسد که در بهبود عملکرد مدار تاثیر میگذارد ممنون می شوم که راهنمایی بفرمایید.
هدف از این تاپیک طراحی مدار گیت درایور هست که با استفاده از آی سی های گیت درایور ماسفت high side و low side را درایو می کنن.
من یک مدار با آی سی MP18024 طراحی نمودم که شماتیک را در ادامه قرار می دهم تا دوستان نظرات و پیشنهادات و معایب را اعلام کنند تا یک مرجع نسباتا خوبی برای افرادی که تازه وارد این مبحث می شوند باشد. ( از جمله خودم که تازه به این مبحث وارد شدم. )
در مورد این مداری که طراحی کردم چند سوال داشتم.
1- آیا دیود های آبی را لازم است با ماسفت ها موازی کنم یا دیود بدنه خود ماسفت کفایت می کند ؟ در جایی خواندم باید ولتاژ فوروارد این دیود های آبی کمتر از ولتاژ فوروارد دیود های بدنه ماسفت باشد. آیا این الزام وجود دارد؟ نوع این دیود ها به چه صورت باشد ؟ ( شاتکی ، فست یا دیود معمولی )
2- خازن بوت استرپ رو بر اساس داکیومنت TI انتخاب کردم که گفته بود باید حداقل 10 برابر Qg/VDD-VDboot باشد. من بر اساس IRF3204 که بار گیتش 146nC بود مقدار 220 نانو فاراد انتخاب کردم. ( البته دیتاشیت MP18024 برا مدارات نمونه 1 میکرو فاراد انتخاب کرده بود. ) آیا مقدار مناسبی رو انتخاب کردم ؟ جنس خازن رو هم بر اساس توصیه داکیومنتTI از نوع MLCC انتخاب کردم. آیا مناسب هست ؟
3- خازن بای پس مدار گیت درایو را هم بر اساس داکیومنت TI حداقل 10 برابر خازن بوت استرپ در نظر گرفتم. آیا مقدارش کافی هست ؟ در همین فروم یکی از دوستان گفته بودند که این خازن رو از نوع MKT بزاریم. اگر امکانش هست دلیلش رو بفرمایید. ( خازن با این مقدار از نوع MKT توی ولتاژ پایین پیدا نکردم و ولتاژ بالاها قیمت زیادی داشتن)
4- مقاومت 1 کیلو اهم بین گیت و سورس برای جلوگیری از روشن شدن ماسفت به دلیل نویز و خازن گیت -درین گذاشته ام. آیا مقدار مناسبی هست ؟
5- چون هدف من سوئیچینگ با فرکانس بالا ماسفت پائینی بود مقدار مقاومت شارژ خازن ماسفت پائینی را 22 اهم در نظر گرفتم. آیا این کار عیبی دارد و باعث undershoot های شدید می شود؟
6- برای جلوگیری از سوختن ماسفت ها یک فیوز 40 آمپری در نظر گرفتم. آیا در جای مناسبی قرار گرفته است ؟ ( چون در بعضی از مدارات این فیوز با مقاومت گیت سری شده بود. ) چه نوع فیوزی برای این کار مناسب هست ؟
7- برای تبدیل جریان ماسفت به ولتاژ از مقاومت شنت 2 میلی اهم استفاده کردم که ولتاژ را با 0.1 ولت ( تقسیم مقاومتی 1 کیلو اهم و 30 کیلو اهم ) مقایسه کند که حدود 50 آمپر می شود. ( البته فیوز سریع تر باید عمل کند ولی خوب جهت اطمینان این کار را انجام دادم.) یک فیلتر RC هم برای حذف اسپایک های روی جریان ماسفت ها قرار دادم. و خروجی op amp را هم یک LED برای نمایش جریان غیر مجاز قرار دادم و با یک زنر 3.3 ولتی به میکرو وصل خواهد شد. فقط نمیدانم فرایند تشخیص این خطا که با یک وقفه خارجی به میکرو وصل میگردد این قدر سرعت دارد که از سوختن ماسفت ها جلو گیری شود ؟ هیچ راهی هست که به صورت سخت افزاری این جریان غیر مجاز را قطع کنیم ؟ چونکه همه ی آی سی های گیت درایور پایه غیر فعال سازی ندارند.
8- آیا ایزولاسیون ورودی های INH و INL از میکرو با استفاده از اپتوکوپلر ضروری هست یا با همین مدار حفاظتی فعلی کیفیت مدار خوب هست؟
ممنون از اینکه وقت میذارید و پاسخ می دهید.
باز هم اگر نکته ای به ذهنتان می رسد که در بهبود عملکرد مدار تاثیر میگذارد ممنون می شوم که راهنمایی بفرمایید.
(یاد این شکلکا بخیر)
)) در ضمن خاموش کردن هر دو ماسفت رو با 10 اهم داری انجام میدی. خاموش کردن یک ماسفت که دارای بار سلفیه اگر با سرعت خیلی بالا انجام بشه باعث میشه تغییرات ولتاژ درین سورس از محدوده مجازی که دیتاشیت معمولا توی اولین جدولش ارائه میکنه سریعتر بشه و باز هم اثر زیادی روی استهلاک ماسفت میذاره. 
دیدگاه