So wählen Sie einen Gate-Treiber-Transformator aus

Ich kenne die Details Ihrer Mosfets nicht, daher sind diese Antworten allgemeine Richtlinien. Sie scheinen die wichtigen Probleme bereits gut im Griff zu haben:

1) Sie gehen zu Recht davon aus, dass 10 mH eine viel zu hohe Induktivität für jedes Schaltnetzteil sind. 10 mH ist so hoch, dass Sie es in Audioschaltungen verwenden könnten. Ihre Tabelle ( Tabelle 3 ) für Richtlinien ist gut. Bleiben Sie nach Möglichkeit unter 4 mH, aber es ist ein guter Wert, wenn Sie einen minimalen Stromverbrauch bei diesen Treibertransformatoren bei 100 kHz wünschen.

2) Für eine gegebene Frequenz haben kleine Ferrit-Toroidkerne einen begrenzten Induktivitätsbereich, in dem sie effizient mit der Frequenz in Resonanz treten und Energie auf die Sekundärwicklungen übertragen. Bei 500 uH wird es funktionieren, aber der Leerlaufstrom wird auf der hohen Seite sein.

Bei 2 mH ist der Leerlaufstrom viel niedriger, aber wenn der Toroid sehr klein ist und Sie über 2 mH gehen, können Sie den Kern sättigen, wodurch die Primärwicklung wie ein Kurzschluss wirkt.

Eine Strombegrenzung und/oder Sicherung des primären Treiber-ICs oder Mosfets wird empfohlen. Ich würde einen Ringkern von mindestens 1cm Durchmesser mit einem Querschnitt von 2 x 5 mm wählen. Vermeiden Sie viel zu große Toroide, da sie eine niedrigere Resonanzfrequenz haben, etwa 30 KHZ bis 50 KHZ.

3) Für 12 Volt und eine Mindestinduktivität, die für den Mosfet-Treiber sicher ist, reichen 6 Umdrehungen auf der Primärseite und 2 (oder 4) x 6 Umdrehungen auf der Sekundärseite aus, wenn Sie sie selbst wickeln. Jeder Satz von 6 Windungen sollte sich um den gesamten Toroid wickeln, um Wirbelströme zu vermeiden, die "tote Stellen" im Kern erzeugen.

Stellen Sie sicher, dass Sie einen 10- oder 22-Ohm-1/4-Watt-Widerstand direkt am Gate jedes Mosfets platzieren. Dies reduziert das Klingeln am Drain-Pin und parasitäre Schwingungen. Die grundlegende Anstiegs-/Abfallzeit für einen bestimmten Mosfet wird vom Hersteller angegeben.

Um die kombinierte Gate-Anstiegs-/Abfallzeit zu berechnen, verwenden Sie: 2 x pi x R x L x C x 12 (Volt), wobei L die Induktivität Ihrer Sekundärwicklung, C die Mosfet-Gate-Kapazität und R der Vorwiderstand I ist genannt. Vergessen Sie nicht Ihren Umgang mit Rechteckwellen mit scharfen Anstiegs- und Abfallzeiten (höchstens einige 100 ns).

Es gibt keine „perfekte“ Anstiegs- und Abfallzeit, nur die schnellstmöglichen Zeiten mit induktiven Werten zwischen den Mindest- und Höchstgrenzen gemäß Tabelle 3 und dem Widerstand, um Verzerrungen an den Mosfet-Drain-Pins zu verhindern.

4) Für eine Kombination aus Effizienz und genügend Antriebsstrom für die Mosfets empfehle ich, mit einem Ringkern oder Topfkern mit einer Primär- und Sekundärinduktivität von etwa 2 mH zu beginnen. Ich würde Sie bitten, ein LCR-Messgerät zu kaufen, wenn Sie Ihr eigenes aufziehen, aber sie sind teuer.