¿Por qué este circuito acelera el tiempo de conmutación y reduce las pérdidas?

Estoy un poco confundido en cuanto a cómo funciona este circuito:

Según este sitio web, su función es acelerar el tiempo de carga del MOSFET y reducir las pérdidas. ¿Cómo funcionan realmente D1 y Q2 para que esto suceda? Si es solo para evitar que el MOSFET se descargue, ¿no funcionaría solo tener D1?

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Respuestas (2)

Si observa el esquema completo, es fácilmente evidente por qué. El MC34063 está configurado en el circuito de tal manera que impulsa la compuerta MOSFET con una salida de emisor abierto: el chip puede impulsar la compuerta alta al encender el transistor NPN entre los pines 1 (colector de conmutación) y 2 (emisor de conmutación) , pero el chip en sí mismo no tiene forma de bajar la puerta .

Sin el transistor externo, lo único que descargaría la carga almacenada en la capacitancia de la puerta sería la resistencia de 470 ohmios de la puerta a tierra. Este es un proceso lento, ya que la resistencia solo puede pasar unas pocas decenas de miliamperios. Seleccionar una resistencia más baja disminuiría el tiempo de apagado, pero la resistencia también conduciría más corriente cuando la compuerta se está elevando, desperdiciando energía y calentándose en el proceso.

El transistor adicional Q2 resuelve esto bajando la puerta inmediatamente después de que el MC34063 deja de subir la puerta: cuando el transistor dentro del chip se apaga, la resistencia baja la base de Q2. Dado que Q2 es un transistor PNP, comienza a conducir cuando la corriente se extrae de su base, descargando rápidamente la carga de la compuerta MOSFET a tierra. Cuando el chip vuelve a encender su transistor de salida, tanto el colector como la base de Q2 se elevan, evitando el flujo de corriente de base y manteniéndolo apagado.

El diodo D2 bloquea el flujo de corriente desde la compuerta MOSFET a la base de Q2, lo que permite que el voltaje base de Q2 caiga por debajo del voltaje del emisor de Q2. Sin D2, Q2 no podría encenderse.

El diodo D2 también tiene otra función. Cuando la salida del chip IC comienza a encender el MOSFET elevando cualquier corriente que se intente extraer a través del diodo, se genera una polarización inversa en la unión base-emisor del PNP, lo que fuerza al transistor a una condición de APAGADO total.

Este circuito es para hacer que el FT se apague más rápido de lo que se enciende.

Los FET tienden a tener un requisito relativamente grande de carga dentro/fuera de la puerta para la conmutación. Aunque pueden permanecer encendidos sin corriente, para cambiarlos rápidamente, necesitan una gran corriente durante la transición.

Este circuito enciende el FET con cualquier corriente que pueda generar el controlador IC, que fluye a través del diodo D1.

Sin embargo, lo apaga con un transistor usado como seguidor de emisor, que puede ser una corriente mucho mayor. Si solo tuviera que apagarse rápidamente, entonces una resistencia en lugar de D1 estaría bien. Sin embargo, debe encenderse con bastante rapidez, D1 permite que fluya una gran corriente directa y aún permite que el controlador polarice el transistor correctamente para apagar el FET.

Es posible que las pérdidas se reduzcan si dos FET en serie utilizan este circuito. Hay un problema llamado 'disparar', que ocurre cuando se conmutan dos FET de serie al mismo tiempo. Si uno se enciende antes de que el otro se apague, ambos se encienden juntos brevemente y puede pasar una gran corriente. Esta modificación al controlador asegura que el FET de salida cambie más rápido que el FET en curso, evitando disparos.