Современная электроника №8/2019

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 21 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2019 ной 0,5–0,75 мм, обвитого вокруг кор- пуса пробника. На рисунке 5 масштаб отображения сигнала выбран так, чтобы можно было легко измерить частоту звона. В данном случае она равна 150 МГц. Расчёт или измерение среднего бутстрепного тока Средний бутстрепный ток силового MOSFET верхнего плеча рассчитывает- ся следующим образом: Ig DRIVE = 0,5 × Q G – MAX × f SW . В рассматриваемом примере пре- образователь работает на частоте 260 кГц, а величина максимального заряда на затворе равна 41 нКл. Исхо- дя из того, что длительность передне- го фронта импульса при коммутации составляет 1% периода сигнала, для образования максимального заряда затвора 41 нКл средний ток во вклю- чённом состоянии MOSFET равен при- мерно 5,3 мА: Ig DRIVE = 0,5 × 41 нКл × 260 кГц = 5,3 мА. В сигнал бутстрепного тока также входят импульсные помехи, возника- ющие при переключении тока MOSFET величиной 1 А или больше. Поскольку их продолжительность не превышает 100 нс, а вклад в разогревание феррита минимальный, ими можно пренебречь. Выбор феррита с максимальным сопротивлением на частоте звона Ферритовые бусины для поверх- ностного монтажа серии WE-CBF от компании Wurth Elektronik выпуска- ются с типоразмерами 0402–1812, а благодаря серийному производству у серии 0603 очень привлекательная цена. (Заметим, что в серии WE-TMSB имеются миниатюрные ферритовые бусины). Несмотря на свои малые раз- меры, даже компоненты серии 0603 с максимальным сопротивлением при 150 МГц могут работать со средним током 50 мА и тем более с управляю- щим током 5 мА, как в рассматривае- мом примере. На рисунках 6–9 сравнивается работа исходной схемы без элемен- та управления скоростью нараста- ния фронта со стандартным резисто- ром 16,2 Ом, с ферритовой бусиной 74279265 (типоразмер: 0603; номи- нальное сопротивление: 600 Ом при 150 МГц), а затем с ферритовой буси- ной 742792693 (типоразмер: 0603; номинальное сопротивление: 2200 Ом при 100 МГц; на 150 МГц сопротивле- ние равно примерно 1500 Ом). Это устройство с максимальным сопротивлением на частоте звона позволяет наилучшим образом умень- Рис. 4. Корректное измерение напряжения с малым уровнем шума (Жёлтым кружком обозначен вывод с входным напряжением, розовым – вывод с выходным напряжением, бирюзовым – коммутационный узел) Рис. 6. Звон схемы демо-платы DC501A в отсутствие схемы по управлению скорости нарастания сигнала при: V IN = 48 В; V OUT = 12 В; I OUT = 6,0 A; Кан.1 = V IN связан. по перем. току, Кан.2 – коммут. узел, Кан.3 = V OUT AC Рис. 5. Результаты измерения схемы без элементов управления скоростью нарастающего фронта: период звона равен 6,64 нс, что соответствует частоте 150 МГц Рис. 7. Звон схемы демо-платы DC501A при использовании толстоплёночного резистора R2 величиной 16,2 Ом: V IN = 48 В; V OUT = 12 В; I OUT = 6,0 A; Кан.1 = VIN связан. по перем. току; Кан.2 – коммут. узел; Кан.3 = V OUT AC Рис. 8. Звон схемы демо-платы DC501A при использовании 600-Ом феррита 74279265 типоразмера 0603: V IN = 48 В; V OUT = 12 В; I OUT = 6,0 A; Кан.1 = V IN связан. по перем. току; Кан.2 – коммут. узел; Кан.3 = V OUT AC ..