Quelles sont les considérations importantes lors du choix d’un transistor de passage et d’une résistance de polarisation pour un régulateur abaisseur?

Nick Johnson

Quelles sont les considérations importantes lors du choix d’un transistor de passage et d’une résistance de polarisation pour un régulateur abaisseur?


La fiche technique MC34063 montre ce schéma pour une configuration abaisseur avec un transistor externe (NPN) (afin de pouvoir gérer des charges supérieures à 750mA):

Transistor NPN externe

Ni la fiche technique ni la note d’application ne fournissent de conseils pour choisir le transistor ou la résistance de polarisation qui lui est connectée. Quels sont les critères importants lors du choix d’un transistor pass, autre que la capacité de courant, et comment dimensionner la résistance de polarisation à la base du transistor?

Réponses


 Kaz

Autre que la gestion du courant, je rechercherais un transistor qui a un gain de courant continu élevé pour qu’il sature facilement, avec un faible courant de base, et un qui a un faible

V C E

(Sam). C’est-à-dire que lorsqu’il est complètement allumé, la chute de tension aux bornes est faible.

Je ne sais pas quel traitement actuel supplémentaire vous recherchez, mais j’ai une suggestion. Découvrez le transistor NPN de puissance moyenne 2SD882 . J’avais besoin d’un transistor avec un gain DC décent, une gestion du courant et un faible

V C E

(Sam). Après une longue recherche dans de nombreuses fiches techniques, je me suis installé sur celle-ci. J’ai réussi à mettre la main sur un tas de Panasonic fabriqués au Japon, et le

H F E

de tous mesurés sur 360. (Ce n’est probablement pas important dans cette application.)

Le complément PNP de ce transistor est 2SB772 .

Voyons maintenant les résistances.

R S C

est une résistance de détection de courant. Cela aura une valeur minuscule, une fraction d’un ohm. La valeur est importante car elle détermine le seuil de déclenchement pour activer le transistor extérieur. La fiche technique ne donne pas de valeur pour cela dans votre circuit particulier, mais je pense que la valeur de la figure 11 de 0,33 ohms peut être réutilisée pour le circuit de la figure 11a.

Ensuite, il y a la résistance de base sur le transistor. Sa valeur ne semble pas critique. Mais notez que cette résistance fonctionnera comme la résistance de rétroaction de l’émetteur pour le transistor de commutation à l’intérieur (Q2). Le retour qu’il développe oppose la mise sous tension des transistors internes.

Il y a une raison pour laquelle la figure 11a est appelée « commutateur NPN » tandis que 11b est « commutateur PNP saturé ». La topologie PNP ne développe pas de rétroaction. L’émetteur de commutation est simplement mis à la terre.

Le PNP ressemble au circuit supérieur; J’irais pour celui-là.

Nick Johnson

Pouvez-vous expliquer pourquoi vous pensez que le circuit PNP est supérieur? En outre, il comprend deux résistances supplémentaires, au lieu de celle du circuit NPN; qu’en est-il de leur objectif et de leurs valeurs?

Kaz

Je pense que parce que le circuit évite d’ajouter une résistance de rétroaction sur l’émetteur du commutateur. Ces deux résistances supplémentaires sont assez isolées du circuit. Les deux résistances externes forment un diviseur de tension. Lorsque l’interrupteur est fermé, rien ne passe à travers les résistances et donc la base du PNP est tirée vers Vin et elle est coupée. Lorsque l’interrupteur est activé, le bas de ce diviseur est abaissé. La tension entre les résistances et le courant de base disponible doivent être tels que le transistor donné est entraîné en saturation dure.

Kaz

Je devrais clarifier ce premier commentaire. Sans la résistance d’émetteur, il n’y a pas de rétroaction dans le commutateur qui s’oppose à l’état de mise sous tension. C’est-à-dire que le circuit PNP évite tout risque d’utilisation de ces transistors dans la région active. Ce genre de chose est probablement inutile car, à ma connaissance, le contrôle du courant est réalisé dans ce CI en modulant la fréquence / durée du comportement de commutation, et non le fonctionnement des transistors dans la région active. Le basculement entre la coupure et la saturation dure est supérieur car il minimise la dissipation thermique dans les transistors.

Kaz

@ m.Alin Merci d’avoir ajouté des liens de fiche technique.

Nick Johnson

N’avez-vous pas dit que la valeur du pulldown dans la configuration NPN n’est pas critique, cependant? Je ne comprends pas complètement dans quelles circonstances le NPN pourrait être moins que complètement saturé, et pourquoi cela ne peut pas s’appliquer à la configuration PNP avec le même problème. Et je ne sais donc pas non plus comment dimensionner le diviseur de résistance dans la configuration PNP. : /


 zebonaut

Contexte: Les alimentations de commutation sont bonnes car les transistors de commutation sont, idéalement, à courant nul lorsqu’ils sont éteints et ils sont à tension nulle lorsqu’ils sont allumés. Les deux fois, l’un des nombres pour V ou I dans l’équation V * I = P est nul, ce qui rend les pertes de transistor P également nulles.

Le transistor aura de faibles pertes de conduction (« on ») s’il a une faible tension de saturation V CE, sat ; nous ne pouvons pas vraiment obtenir V = 0, mais nous pouvons nous rapprocher de cet objectif de conception. (V * I = P sera faible car V sera presque à zéro.)

Alors que le transistor passe de l’état passant à l’état passant ou de l’état fermé à l’état passant, ni V ni I ne seront proches de zéro. Par conséquent, vous souhaitez maintenir le temps de commutation aussi court que raisonnablement possible. Pour le transistor, cela signifie: il aura de faibles pertes de commutation s’il se met sous et hors tension rapidement. Généralement un problème avec les transistors bipolaires, mais vous voudrez peut-être rechercher des transistors conçus pour des applications de commutation; ceux-ci ont généralement une fréquence de transition relativement élevée f t .

La résistance entre la base et la masse n’est en fait pas une résistance de polarisation mais une résistance de rappel. Le CI ne peut que tirer la base vers le haut (c’est-à-dire amener le transistor externe à la conduction). Une fois que le circuit intégré cesse de tirer haut (= cesse de fournir un courant d’attaque de base), il incombe à la résistance d’abaissement de ramener et de maintenir la base basse et de maintenir le transistor fermé. Le garder à l’écart n’est pas tant un problème que de l’y amener. Plus la valeur de la résistance est faible, plus le transistor passe rapidement de son état passant à son état bloqué, minimisant les pertes lors de chaque processus de coupure. Là encore, si la résistance est trop faible, elle demandera et gaspillera du courant supplémentaire de la broche de commutation du CI (# 2) lorsqu’elle est allumée.

Nick Johnson

Merci! Y a-t-il une valeur approximative pour le pulldown? Sinon, comment dois-je déterminer la valeur correcte? Et connaissez-vous des transistors incontournables pour ce type d’application?

Art Brown

Je n’ai pas vu un convertisseur de commutation utiliser un BJT depuis longtemps; Les MOSFET ont pris le relais. Il n’y a peut-être même plus de BJT «incontournable» de nos jours. Pour le pull-down, je suppose que vous trouveriez une valeur pour la charge stockée dans la base du BJT et choisiriez une résistance de pull-down pour supprimer cette charge en un temps bien inférieur à votre période de commutation.

Kevin Vermeer

@ArtBrown – Le commutateur utilisé est ancien, ce PCN date de 1999, donc la pièce a probablement près de 15 ans. Un très bon point!

Nick Johnson

Y a-t-il une raison pour laquelle je ne pourrais pas utiliser un MOSFET à la place, alors?

Art Brown

Malheureusement, l’IC ne semble pas pouvoir piloter directement un MOSFET. Peut-être que quelqu’un d’autre peut voir une façon intelligente de le faire …

 

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