Многотранзисторные ключи в схемах на микроконтроллере

March 22, 2014 by admin Комментировать »

Использование трёх и более транзисторов для организации ключевого каскада должно быть вызвано вескими причинами. В основном это касается высоковольтных узлов, а также устройств, имеющих несколько разных источников питания. На Рис. 2.72, a…K приведены схемы подключения многотранзисторных ключей к MK:

Рис. 2.72. Схемы подключения многотранзисторных ключей к MK (начало):

а) в исходном состоянии транзисторы VT1, VT3 закрыты, VT2 открыт. Импульсом с выхода MK открывается транзистор K77, ток через стабилитрон VD1 уменьшается, транзистор VT2 закрывается, транзистор К73открывается;

б) трёхтранзисторный ключ на полевыхтранзисторах, применяемый в некоторых микрокороллерных программаторах; О

О Рис. 2.72. Схемы подключения многотранзисторных ключей к MK (продолжение):

в) на транзисторах VT1, VT2 собран обычный двухтранзисторный ключ. Транзистор VT3 в открытом состоянии через низкоомный резистор R3 быстро разряжает ёмкость внешней нагрузки или временно подключает параллельно цепи  вых резистор R3jy\n тестовой проверки;

г) имитатор вызывного сигнала телефонной линии с двухтактным выходным каскадом. В исходном состоянии транзистор VT1 закрыт, на выходе напряжение отсутствует  вых = 0. Сигнал с линии MK проходит на выход только при открытом транзисторе VT1, когда закрывается диод VD2 и от базы транзистора VT2 отключается резистор R2. Диод VD1 нужен, если внутри MK отсутствует «верхний» защитный диод или существует опасность аварийного попадания высокого напряжения;

д) транзисторы VT2, VT4 открывают мощный ключ VT5 и ускоренно заряжают его входную ёмкость, а транзисторы VT1, VT3 — закрывают VT5 и ускоренно разряжают его входную ёмкость. Сигналы с выходов МК  должны быть противофазными.

е) формирование двух противофазных высоковольтных импульсов  ВЫХ1 и  ВЫХ2 от одной линии MK. Инверсию сигнала осуществляет транзистор VT1. Остальная часть схемы выполнена для унификации одинаково, с двумя полностью симметричными каналами;

О Рис. 2.72. Схемы подключения многотранзисторных ключей к MK (окончание):

ж) защита мощного полевого транзистора VT3 по току производится биполярным транзистором VT2, который открывается, когда падение напряжения на измерительном резисторе R5 превысит 0.7 В. Порог срабатывания защиты определяется по формуле /ЗАЩ[А] = 0.7 /Л5[Ом]. Схема рекомендуется для лабораторных условий. Низкоомный резистор R2 снижает вероятность неконтролированного самовозбуждения транзистора VT1 в радиочастотном диапазоне;

з) биполярный транзистор VT1 позволяет сэкономить одну линию порта MK, поскольку «раскачивает» полевой транзистор VT2;

и) управление мощным IGBT-транзистором К73фирмы International Rectifier. Для справки, IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) — это биполярный транзистор с изолированным затвором, гибрид полевой и биполярной технологии. Если нагрузка RH имеет индуктивную составляющую, то коллектор IGBT-транзистора надо дополнительно защищать стандартными цепочками демпферов, состоящих из резисторов, конденсаторов, диодов, сапрессоров;

к) если транзистор VT2 закрыт, то подача напряжений на нагрузки ЯН(1)…ЛН(4) невозможна. Резистор R1 закрывает транзистор VT2 при рестарте MK. Транзистор К72должен быть мощным, чтобы пропускать токи всех нагрузок. Подобная схема эффективна, когда с нижней линии MK осуществляется синхронная модуляция выходных токов. Если же требуется простое отключение нагрузок, то можно удалить элементы R1, VT2, «заземлить» истоки транзисторов VT1, VT3…VT5 и одновременно устанавливать НИЗКИЕ уровни на всех четырёх верхних выходах MK.

Источник: Рюмик, С. М., 1000 и одна микроконтроллерная схема. Вып. 2 / С. М. Рюмик. — М.:ЛР Додэка-ХХ1, 2011. — 400 с.: ил. + CD. — (Серия «Программируемые системы»).

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты