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Treiber zum schnellen Ausschalten eines Low-Side-Schalters mit induktiver Last

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017087D
Original Publication Date: 1999-Oct-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-22
Document File: 2 page(s) / 21K

Publishing Venue

Siemens

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Axel Christoph: AUTHOR

Abstract

Beim schnellen Ausschalten eines Low-Side-Schalters ergibt sich durch die Ausschaltcharakteristik des Leistungstransistors eine große slew rate dU/dt. Die in der Fig. 1 exemplarisch dargestellte Schaltung steuert das Schaltverhalten eines Low-Side- Schalters durch die Regelung des Gate-Entladestroms, wobei sich der Ausschaltvorgang in vier wesentliche Funktionsabschnitte unterteilt.

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Bauelemente

Treiber zum schnellen Ausschalten eines Low-Side-Schalters mitinduktiver Last

Idee: Axel Christoph, Villach (Österreich)

Beim schnellen Ausschalten eines Low-Side-Schalters ergibt sich durch dieAusschaltcharakteristik des Leistungstransistors eine große slew rate dU/dt.

Die in der Fig. 1 exemplarisch dargestellte Schaltung steuert das Schaltverhalten eines Low-Side-Schalters durch die Regelung des Gate-Entladestroms, wobei sich der Ausschaltvorgang in vierwesentliche Funktionsabschnitte unterteilt.

1.� � � � Verzögerung (möglichst kurz) bis das Gate des Leistungstransistors LTR nahe seinerEinsatzspannung entladen wurde. Das Gate-Potential gaus des Entladetransistors M 10� wirddurch die Stromquelle und die MOS-Diodenkette M 8 -M 9� oder durch eine andere geeigneteStrombegrenzung (z.B. Zenerdiode) bestimmt.

2.� � � � Der LTR liegt nahe seiner Einsatzspannung und die Spannung am Ausgang OUT beginnt zusteigen. Um dU/dt nicht zu sehr anwachsen zu lassen, soll der Gateentladestrom verringertwerden. Der Spannungsverlauf an OUT wird über M 1� auf eine Spannung outref abgebildet,die unter V CC� liegt. Über die Einsatzspannungen M 4 -M 5� wird erkannt, wenn OUT zu steigenbeginnt. Steigt diese, öffnet der Zweig M 12 -R 2 -R 3 -M 5 . Das Gate-Potential gaus und somitauch der Entladestrom wird verringert.

3.� � � � Die Ausgangsspannung OUT steigt an. Bevor die Klemmspannung erreicht wird, soll die slewrate weiter verringert werden, um ein besseres EMV-Verhalten zu erreichen und einÜberschwingen zu verhindern. Spricht D 1� an, so steigt die sle...