Драйвер силового транзистора
Нашел такое обьяснение работы драйвера верхнего ключа: для того чтобы открыть N канальный транзистор в верхнем плече надо ему на затвор подать напряжение выше напряжения стока, т. е. по сути дела выше напряжения питания. Для этого в драйвере используются накачка напряжения. Это собственно и есть основное отличие драйвера верхнего от драйвера нижнего ключа.
Как это понять, если можно "на пальцах":
Зачем подаем на затвор выше напряжения стока, мы же открываем транзистор напряжением затвор-исток?
Почему такая схема может работать только в импульсном режиме?
Куда "накачивается энергия", зачем здесь диод и конденсатор называемые бутстрепными?
Что такое обозначения HV, IN, VB, VS, NO?
Выше написанное обьяснение на самом деле основное отличие драйверов верхнего и нижнего ключей?
Силовые транзисторы в импульсных источниках питания работают в ключевом режиме, а не в линейном. Ключевой режим от линейного отличается тем, что "открытый" - это не когда транзистор начинает проводить ток (для чего действительно достаточно лишь небольшого превышения порогового напряжения на затворе) , а когда транзистор стягивается в точку - сопротивление его канала становится пренебрежимо малым. Сотые доли ома. Транзистор при этом находится в лежиме линейного сопротивления, а не насыщения (когда ток стока перестаёт зависеть от напряжения на стоке) .
И если посмотрите на семейство характеристик полевого транзистора, то заметите, что для каждого напряжения затвор-исток ток стока выходит на насыщение при разных напряжениях на стоке. Причём это напряжение примерно равно напряжению на затворе (точнее, оно равно Vgs-Vt). То есть для линейного режима работы напряжение на стоке должно быть МЕНЬШЕ напряжения на затворе. Ну вот как раз такой режим нам тут и нужен...
Именно этой техники я не знаю. Скажу из общих соображений.
> Зачем подаем на затвор выше напряжения стока, мы же открываем транзистор напряжением затвор-исток?
Потому что это ключ, т. е. в открытом состоянии напряжение истока и стока почти одинаковы.
> Почему такая схема может работать только в импульсном режиме?
Потому что вольтдобавка для получения высокого управляющего напряжения идет через конденсатор.
> Куда "накачивается энергия", зачем здесь диод и конденсатор называемые бутстрепными?
Конденсатор осуществляет стандартную "вольтдобавку" с выхода (перепад выходного напряжения добавляется к питанию) . При этом диод закрывается, чтобы низковольтный источник VCC ее не шунтировал.
Энергия закачивается в конденсатор через диод, когда транзистор в верхнем плече закрыт, и напряжение на входе VS близко к нулю. Далее, при открывании транзистора напряжение на входе вольтодобавки (VB) превышает напряжение питания выходного каскада (HV). Схема может работать только в импульсном режиме по одной простой причине - конденсатор вольтодобавки разряжается, и его необходимо подзаряжать, а для этого нужно закрыть транзистор в верхнем плече.
VB - вход вольтодобавки, HO - управление выходным транзистором, IN - вход управления, HV - напряжение питания выходного каскада.