Protection de grille FET

Il ne serait pas exagéré d'appeler la porte isolée d'un FET une partie plutôt sensible de celui-ci qui nécessite une protection individuelle. La fissuration du couvercle est un phénomène assez simple. Cela peut se produire pour plusieurs raisons : un captage électrostatique, des oscillations parasites dans les circuits de commande et, bien sûr, l'effet Miller, lorsqu'une surtension survenant sur le collecteur par couplage capacitif a un effet néfaste sur la grille.

D'une manière ou d'une autre, ces causes peuvent être évitées en garantissant de manière fiable le respect des règles de fonctionnement des transistors: ne pas dépasser la tension grille-source maximale autorisée, assurer un verrouillage fiable et rapide pour éviter les courants traversants, réaliser les fils de connexion des circuits de commande comme aussi court que possible (pour obtenir la plus faible inductance parasite), ainsi que pour une protection maximale des circuits de commande eux-mêmes contre les interférences. Dans de telles conditions, aucune des raisons énumérées ne peut simplement se manifester et nuire à la clé.

Ainsi, en ce qui concerne la porte elle-même, il est utile d'utiliser des schémas spéciaux pour la protéger, en particulier si la connexion du pilote à la porte et à la source ne peut pas être effectuée de manière étroite en raison des caractéristiques de conception de l'appareil en cours de développement. Dans tous les cas, lorsqu'il s'agit de protéger le capot, le choix tombe sur l'un des quatre schémas principaux, chacun étant idéal pour certaines conditions, qui seront discutées ci-dessous.

Une seule résistance

La protection de base de la porte contre l'électricité statique peut être fournie par une seule résistance de 200 kΩ lorsqu'elle est installée côte à côte entre le drain et la source du transistor… Dans une certaine mesure, une telle résistance est capable d'empêcher la porte de se charger si, pour une raison quelconque, l'impédance des circuits de commande joue un rôle négatif.

Une solution à résistance unique est idéale pour protéger un transistor dans un dispositif basse fréquence où il commute directement une charge purement résistive, c'est-à-dire lorsqu'aucune inductance d'inductance ou enroulement de transformateur n'est inclus dans le circuit collecteur, mais une charge telle qu'une incandescence lampe ou LED, quand l'effet Miller's n'est pas exclu.

Diode Zener ou suppresseur Schottky (TVS)

Un classique du genre pour la protection des grilles de transistors dans les convertisseurs à découpage secteur - une diode zener par paire avec diode Schottky ou oppressant. Cette mesure protégera le circuit grille-source de l'influence destructrice de l'effet Miller.

Selon le mode de fonctionnement du commutateur, une diode Zener de 13 volts (avec une tension de commande de 12 volts) ou un suppresseur avec une tension de fonctionnement typique similaire est sélectionné. Si vous le souhaitez, vous pouvez également ajouter ici une résistance de 200 kΩ.

Le but du suppresseur est d'absorber rapidement le bruit impulsif. Par conséquent, si l'on sait immédiatement que le mode de fonctionnement de l'interrupteur sera difficile, en conséquence, les conditions de protection exigeront que le limiteur dissipe des puissances d'impulsion élevées et une réponse très rapide - dans ce cas, il est préférable de choisir un suppresseur. Pour les modes plus doux, une diode Zener avec une diode Schottky convient.

Diode Schottky sur le circuit d'alimentation du pilote

Lorsque le pilote basse tension est installé sur la carte près du transistor commandé, une seule diode Schottky peut être utilisée pour la protection, connectée entre la grille du transistor et le circuit d'alimentation basse tension du pilote.Et même si pour une raison quelconque la tension de grille est dépassée (elle devient supérieure à la tension d'alimentation du pilote plus la chute de tension aux bornes de la diode Schottky), une charge excessive entrera simplement dans le circuit d'alimentation du pilote.

Les développeurs professionnels d'électronique de puissance recommandent d'utiliser cette solution uniquement si la distance entre la clé et le pilote ne dépasse pas 5 cm.La résistance de protection statique mentionnée ci-dessus ne fait pas mal ici non plus.