Warum beschleunigt diese Schaltung die Schaltzeit und reduziert Verluste?

Wenn Sie sich den vollständigen Schaltplan ansehen, ist leicht ersichtlich, warum. Der MC34063 ist in der Schaltung so konfiguriert, dass er das MOSFET-Gate mit offenem Emitterausgang ansteuert: Der Chip kann das Gate hoch treiben, indem er den NPN-Transistor zwischen den Pins 1 (Schalter-Kollektor) und 2 (Schalter-Emitter) einschaltet. , aber der Chip selbst hat keine Möglichkeit , das Gate nach unten zu ziehen .

Ohne den externen Transistor wäre das einzige, was die in der Gate-Kapazität gespeicherte Ladung entlädt, der 470-Ohm-Widerstand vom Gate zur Masse. Dies ist ein langsamer Prozess, da der Widerstand nur einige zehn Milliampere durchlassen kann. Die Auswahl eines niedrigeren Widerstands würde die Ausschaltzeit verkürzen, aber der Widerstand würde auch mehr Strom leiten, wenn das Gate hochgesteuert wird, was Energie verschwendet und sich dabei aufheizt.

Der zusätzliche Transistor Q2 löst dies, indem er das Gate sofort nach unten zieht, nachdem der MC34063 aufgehört hat, das Gate auf High zu ziehen: Wenn der Transistor im Chip abschaltet, zieht der Widerstand die Basis von Q2 auf Low. Da Q2 ein PNP-Transistor ist, beginnt er zu leiten, wenn Strom von seiner Basis gezogen wird, wodurch die MOSFET-Gate-Ladung schnell auf Masse entladen wird. Wenn der Chip dann seinen Ausgangstransistor wieder einschaltet, werden sowohl der Kollektor als auch die Basis von Q2 hochgezogen, was einen Basisstromfluss verhindert und ihn ausgeschaltet hält.

Die Diode D2 blockiert den Stromfluss vom MOSFET-Gate zur Basis von Q2, wodurch die Basisspannung von Q2 unter die Emitterspannung von Q2 fallen kann. Ohne D2 könnte Q2 nicht eingeschaltet werden.

Diese Schaltung soll den FT schneller ausschalten als einschalten.

FETs neigen dazu, einen relativ großen Bedarf an Ladung in das/aus dem Gate zum Schalten zu haben. Obwohl sie ohne Strom eingeschaltet bleiben können, benötigen sie während des Übergangs einen großen Strom, um sie schnell umzuschalten.

Diese Schaltung schaltet den FET mit dem Strom ein, den der Treiber-IC liefern kann und der durch die Diode D1 fließt.

Es schaltet es jedoch mit einem Transistor aus, der als Emitterfolger verwendet wird, was ein viel größerer Strom sein kann. Wenn es nur schnell abschalten müsste, wäre ein Widerstand anstelle von D1 in Ordnung. Es muss jedoch ziemlich schnell eingeschaltet werden, D1 lässt einen großen Vorwärtsstrom fließen und erlaubt dem Treiber dennoch, den Transistor korrekt vorzuspannen, um den FET auszuschalten.

Verluste können gut reduziert werden, wenn zwei Reihen-FETs diese Schaltung verwenden. Es gibt ein Problem namens "Durchschießen", das auftritt, wenn zwei Reihen-FETs gleichzeitig geschaltet werden. Wenn sich einer einschaltet, bevor der andere ausgeschaltet hat, sind beide kurzzeitig zusammen eingeschaltet, und ein großer Strom kann durchschießen. Diese Modifikation des Treibers stellt sicher, dass der weggehende FET schneller schaltet als der weitergehende FET, wodurch ein Durchschießen vermieden wird.