Источник бесперебойного питания ИБП5-48/36-4.2, страница 15

Благодаря режиму переключения транзисторов при нуле напряжения на стоке обеспечивается формирование траектории переключения транзисторов с ограничением амплитуд выбросов при малых коммутационных потерях. На выводе 13 отслеживается снижение напряжения стока транзисторов до нуля. Между входом ZVS (вывод 13) и стоком подключается блокирующий диод VD5, чтобы напрямую снимать  напряжение стока ключей VT1, VT2. При нулевом уровне на стоке, уровень на ZVS – 0.7 В, что ниже порога компаратора "Узла переключения транзистора при нулевом напряжении", и равного 2,5 В.

Логические блоки, входящие в схему формирования сигналов управления, вырабатывают сигналы запрета при срабатывании одного из узлов. Узел защиты от перенапряжения блокирует работу ККМ при повышении напряжения, снимаемого с ДН2  (вывод 7). При этом блокируется ШИМ – компаратор и вывод 10, с которого поступают импульсы управления ключами. Узел защиты от понижения напряжения питания обеспечивает отключение ККМ при низком входном напряжении (ниже 1,8 В), поступающем на вывод 8 с делителя ДН2. Керамический конденсатор С7 повышает устойчивость ИМС.

С вывода 10 ИМС UC3855 сигналы управления поступают на вход драйвера, который обеспечивает необходимые напряжения и ток для гарантированного включения транзисторов VT1, VT2. Драйвер ККМ выполнен на ИМС TC4427EPA (приложение П). Он преобразует входные логические уровни TTL и CMOS в выходные сигналы достаточные для управления силовым ключом, где требуется малое выходное сопротивление, большой пиковый ток и высокое  быстродействие.

Функциональная схема драйвера TC4427EPA представлена на рисунке 4.7.

Рисунок 4.7 – Функциональная схема драйвера TC4427EPA

Двухтактный драйвер состоит из двух независимых каналов. Входным сигналом служит сигнал логического уровня напряжением 1,5 В постоянного тока (500мкА… 9мА). Драйвер предназначен для согласования контролера UC3855 и силовых ключей ККМ VT1, VT2. Со стороны управляющего входа (затвора) силовые ключи представляют собой емкостной элемент, при параллельном включении транзисторов входная емкость увеличивается и может составлять сотни нФ. Для нормального включения и перевода в состояние насыщения силовых транзисторов необходим заряд входной емкости до (15..20) В, но  не более, чтобы не вывести приборы из строя. Перевод в закрытое состояние может осуществляться как подачей нулевого напряжения, так и отрицательного, но не более 20 В (обычно 5…6 В). Поэтому, выходные каскады драйвера выполнены на КМОП – инверторе. Когда на входе КМОП действует сигнал низкого уровня, затвор транзистора n – типа соединен с истоком при этом канал отсутствует и транзистор заперт. Затвор транзистора p- типа имеет по отношению к своему истоку отрицательный потенциал и транзистор открыт. На выводе 7 (и выводе 5) существует напряжение высокого уровня. При высоком входном напряжении на затворе выходного каскада – наоборот.

Для создания дополнительного смещающего напряжения в цепи управления затвором входных транзисторов драйвера используется схема накачки заряда (создается входной емкостью МОП – транзистора и затворным резистором 2кОм). При этом управляющий логический импульс поступает непосредственно (без использования гальванического трансформатора) от системы управления в цепи затворов.  В отличие от схем с трансформаторами данный способ управления обеспечивает длительное состояние открытого ключа и имеет место задержка включения  на время заряда входного конденсатора.

Для защиты от токовых перегрузок и коротких замыканий проводится контроль тока цепи питания по входу V_СС. Для этого применяются изолирующие усилители на входе, один из которых обеспечивает также защиту силовых ключей от неполного отпирания. Входные диоды обеспечивают защиту от перенапряжений.

Для сглаживания пульсаций напряжения питания и исключения помех со стороны источника используются шунтирующие конденсаторы (пленочный конденсатор соединенный параллельно с одним или двумя керамическими конденсаторами), которые включаются между 6 и 3 выводами ИМС.