Обзор структурных схем ИВЭП

     Рисунок 2.15 -Классификация драйверов 

     Драйвер должен иметь, по крайней мере, один внешний вывод (в двухтактных  схемах два), который относится к  обязательным. Он может служить как  предварительным импульсным усилителем, так непосредственно ключевым элементом в составе импульсного источника питания. 

     В качестве управляемого прибора в  силовых схемах различного назначения могут применяться биполярные транзисторы, МОП – транзисторы и приборы  триггерного типа (тиристоры, симисторы). Требования, предъявляемые к драйверу, осуществляющему оптимальное управление в каждом из этих случаев различны. Драйвер биполярного транзистора должен управлять током базы при включении и обеспечивать рассасывание неосновных носителей в базе на этапе выключения. Максимальные значения тока управления при этом мало отличаются от усредненных на соответствующем интервале. МОП – транзистор управляется напряжением, однако в начале интервалов включения и выключения драйвер должен пропускать большие импульсные токи заряда и разряда емкостей прибора. Приборы же триггерного типа требуют формирования короткого импульса тока только в начале интервала включения, поскольку выключение (коммутация) у наиболее распространенных приборов происходит по основным, а не управляющим электродам. Всем этим требованиям в той или иной степени должны удовлетворять соответствующие драйверы. 

     На  рисунках 2.16…2.18 представлены типовые  схемы включения биполярного  и полевого МОП – транзисторов с использованием одного транзистора  в драйвере. Это так называемые схемы с пассивным выключением силового транзистора. Как видно из рисунка, по структуре драйвера схемы эти вполне идентичны, что позволяет использовать одни и те же схемы для управления транзисторами обоих типов. В этом случае рассасывание носителей, накопленных в структуре транзистора, происходит через пассивный элемент – внешний резистор. Сопротивление его, шунтирующее управляющий переход не только при выключении, но и на интервале включения, не может быть выбрано слишком малым, что ограничивает скорость рассасывания заряда. 

     Для увеличения быстродействия транзистора  и создания высокочастотных ключей необходимо снизить сопротивление  цепи сброса заряда. Это осуществляется с помощью транзистора сброса, включаемого только на интервале  паузы. Соответствующие схемы управления биполярным и МОП – транзисторами представлены на рисунке 2.17.

     а)                     б)          

     Рисунок 2.16 - Драйверы с пассивным выключением  силового транзистора 

     а)                      б)         

     Рисунок 2.17 - Драйверы с тотемным выходом 

     Такую схему управления принято называть схемой с тотемным выходом (Totem pole), а  соответствующие транзисторы –  транзистором питания (Source) и сброса (Sink). 

     Из  рисунка 2.18 видно, что тотемный выход  можно использовать не только для  непосредственного управления биполярными и полевыми транзисторами, но и для управления через развязывающий трансформатор. В этом случае управление можно применять для любой топологии конвертора (с развязанным и не развязанным выходом), что делает такую структуру особенно ценной и приводит к широкому применению тотемных выходов для управления МОП – транзисторами.  

     а)                      б)         

     Рисунок 2.18 - Управление транзистором через  развязывающий трансформатор