FETゲート保護

FET の絶縁ゲートは、個別に保護する必要があるかなり敏感な部分であると言っても過言ではありません。蓋が割れるというのは非常に単純な現象です。これは、静電ピックアップ、制御回路の寄生発振、そしてもちろん、容量結合を通じてコレクタに生じる過電圧がゲートに悪影響を与えるミラー効果など、いくつかの理由で発生する可能性があります。

いずれにせよ、これらの原因は、トランジスタの動作規則に確実に準拠することによって防ぐことができます。つまり、最大許容ゲート-ソース間電圧を超えないこと、貫通電流を回避するために信頼性が高くタイムリーなロックを確保すること、制御回路の接続線を次のようにすることです。 (寄生インダクタンスを最小限に抑えるため)、また制御回路自体を干渉から最大限に保護するために、できるだけ短くしてください。このような状況では、リストされた理由のどれも単純に現れてキーに損害を与える可能性はありません。

したがって、ゲート自体に関しては、特に開発中のデバイスの設計上の特徴により、ゲートとソースへのドライバの接続を密接に行うことができない場合には、特別なスキームを使用してゲートを保護することが有用です。いずれにせよ、ボンネットを保護する場合、選択は 4 つの主要な方式のいずれかになります。それぞれの方式は、以下で説明する特定の条件に最適です。

単一の抵抗器

静電気に対する基本的なゲート保護は、並べて設置した場合、単一の 200 kΩ 抵抗によって提供できます。 トランジスタのドレインとソース間... 何らかの理由でドライバ回路のインピーダンスが負の役割を果たした場合、このような抵抗器はゲートの充電をある程度防ぐことができます。

単一抵抗ソリューションは、純粋な抵抗性負荷を直接スイッチングする低周波デバイスのトランジスタを保護するのに最適です。つまり、コレクタ回路にインダクタのインダクタンスやトランス巻線が含まれておらず、白熱灯などの負荷が含まれている場合です。ミラーの効果が問題外でない場合は、ランプまたは LED。

ツェナー ダイオードまたはショットキー サプレッサー (TVS)

主電源スイッチングコンバータのトランジスタゲートを保護するジャンルの古典 - ペアのツェナーダイオード ショットキーダイオード付き または抑圧的。この措置により、ゲート-ソース回路がミラー効果の破壊的な影響から保護されます。

スイッチの動作モードに応じて、13 ボルトのツェナー ダイオード (12 ボルトのドライバ電圧) または同様の標準動作電圧のサプレッサが選択されます。必要に応じて、ここに 200 kΩ の抵抗を追加することもできます。

サプレッサーの目的は、インパルスノイズを素早く吸収することです。したがって、スイッチの動作モードが難しいことがすぐにわかった場合、保護条件では、リミッターが高いインパルス電力を消散し、非常に高速な応答が必要になります。この場合、サプレッサーを選択する方が良いでしょう。よりソフトなモードには、ショットキー ダイオードを備えたツェナー ダイオードが適しています。

ドライバー電源回路のショットキーダイオード

低電圧ドライバが制御対象のトランジスタの近くの基板に取り付けられている場合、トランジスタのゲートとドライバの低電圧電源回路の間に接続された単一のショットキー ダイオードを保護のために使用できます。ゲート電圧が超過すると（ドライバ電源電圧にショットキー ダイオードの両端の電圧降下を加えたものより高くなります）、過剰な電荷はドライバ電源回路に流入するだけです。

パワー エレクトロニクスの専門開発者は、キーからドライバまでの距離が 5 cm を超えない場合にのみ、このソリューションを使用することを推奨しています。上記の静電気保護抵抗器はここでも問題ありません。