Zaloguj się
Wszystkie
17 grudnia 2024
77
Tranzystory dużej mocy z reguły steruje się napięciami bramka-źródło rzędu kilkunastu woltów, aby zapewnić jak największe otwarcie kanału. Oczywiście trzeba pamiętać o zabezpieczeniu izolatora podbramkowego przed przebiciem, bo przebity tranzystor jest mało użyteczny, a niekiedy wręcz mało estetyczny... Z tym faktem się nikt nie kłóci, każdy to popiera, możemy się rozejść. Zresztą w urządzeniach dużej mocy z reguły znajdziemy też odpowiednio wysokie napięcie, którym moglibyśmy owe tranzystory wysterować, więc problemu praktycznie nie ma.
Sprawa wygląda zupełnie inaczej, kiedy mamy układ zasilany dosłownie kilkoma woltami, a do tego źródło energii stanowi np. bateria. Tranzystory bipolarne, którym wystarczy napięcie poniżej 1 V do prawidłowego wysterowania, będą wówczas nieodpowiednie z racji płynącego (cały czas otwarcia) prądu bazy. Trzeba sięgnąć po ich unipolarnych kolegów. Załóżmy, że w omawianym przykładzie obciążenie będzie podłączane od strony masy, czyli potrzebujemy tranzystora z kanałem typu n. Tranzystory te mają również lepsze parametry (pod kątem rezystancji otwartego kanału i napięcia progowego) niż ich komplementarni kuzyni. Sterowaniem zajmie się wyjście mikrokontrolera, gdyż nie wymagamy krótkich czasów przełączania, ot – zwykłe „włącz-wyłącz” dla silnika prądu stałego.
Najprostszy wariant układu prezentuje schemat widoczny na rysunku 1 – uwzględnia tranzystor, wyjście mikrokontrolera, diodę zabezpieczającą i nic więcej. Czy czegoś tu brakuje? Na pierwszy rzut oka nie, zresztą takich układów działają miliony na całym świecie i jakoś jeszcze się on nie zawalił. Wysoki stan logiczny na wyjściu mikrokontrolera wprawia tranzystor w stan przewodzenia, z kolei niski – zatyka go. Czasy przełączania są krótkie, bo wydajność prądowa wyjść współczesnych mikrokontrolerów okazuje się całkiem spora i przeładowywanie pojemności wejściowej może trwać krótko.
Szczenięciem elektronicznym będąc, zaprzęgnąłem taki układ do sterowania silnikiem pobierającym prąd maksymalny bodajże rzędu 2 A ze źródła napięcia 5 V. Mikrokontroler ATmega8, tranzystor IRLML0030TR, który na dodatek ma w nocie katalogowej dumny napis „logic level”. I ja zatem, jakże dumny, użyłem go. Deklarowany prąd drenu sięgał wartości 5,3 A, rezystancja otwartego kanału 40 mΩ przy 4,5 V napięcia bramka-źródło – po prostu bajka. A potem kląłem, na czym świat stoi… W losowych momentach podczas przełączania mikrokontroler się zawieszał, po czym uległ zniszczeniu. Cytując klasyka: no i nici z rumakowania.
Moje spostrzeżenie było takie, że – podczas przełączania tranzystora – na jego bramce (względem masy) pojawiały się impulsy szpilkowe. Wyglądały tak, jakby generowała je pojemność zwrotna tego elementu, czyli pojemność dren-bramka: przy wyłączaniu tranzystora była to „szpilka” w górę, zaś przy załączaniu – „szpilka” w dół. Diody zabezpieczające wejście mikrokontrolera dzielnie to wszystko przekazywały do jego zasilania, aż zapewne któraś z nich uległa awarii lub cały układ odmeldował się wskutek impulsu napięcia (o zbyt wysokiej wartości) na linii zasilającej.
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
