Современная электроника №9/2024

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 39 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 9 / 2024 ко мВ. Этот эффект автор наблюдал с одним из экземпляров транзистора IRFP4710 (при использовании осталь- ных экземпляров подобная генерация отсутствовала). Теперь посмотрим на передаточ- ную характеристику IGBT-транзистора DG20X06T2 (рис. 1в). Как можно заме- тить, его работа при максимальном токе до 10 А очерчена зелёным пря- моугольником, а поскольку пороговое напряжение затвора (V GE(th) ) составляет 5,5–6,2 В, т.е. существенно выше поро- гового напряжения затвора IRFP4710 (3,5–5,5 В), то даже приличный нагрев этого транзистора и после этого сня- тие нагрузки не приведёт к вышеука- занной генерации. Автор специально достаточно сильно нагрел этот тран- зистор (в схеме рис. 2в), а потом снял нагрузку и наблюдал за выходным напряжением на осциллографе. Ника- кой генерации не было и в помине. В связи с этим схема рис. 2в, где осу- ществлена прямая замена IRFP4710 на DG20X06T2, и была принята за осно- ву принципиальной схемы стабили- затора. Автор также обнаружил ещё один интересный эффект у транзистора DG20X06T2 – менее сильный нагрев, чем у транзистора IRFP4710, при одном и том же времени работы (око- ло 5 минут) и одном и том же токе (9 А). Если радиатор с IRFP4710 в этом режи- ме был почти горячим (по ощущени- ям автора, около 50–60°C), то радиатор с DG20X06T2 был только тёплым (око- ло 40°C). Объяснить этот эффект мож- но тем, что у DG20X06T2 падение напря- жения составляет около 1–2 В (так как выходной транзистор биполярный), а IRFP4710 имеет очень низкое сопротив- ление в открытом состоянии (макси- мальное значение составляет всего 14 мОм), в связи с чем он работает как полностью регулируемое сопротивле- ние во всём диапазоне токов. А падение напряжения даже в 1 В при токе 9 А (у DG20X06T2) приведёт к мощности 9 Вт, которая, возможно, вычтется из всей рассеиваемой мощности при нагреве транзистора. Второй версией снижен- ного нагрева IGBT-транзисторов явля- ется их меньшее тепловое сопротив- ление переход–корпус по сравнению с биполярными и полевыми транзисто- рами, отчего тепло IGBT-транзисторов рассеивается радиатором более интен- сивно. Но это только предположения автора. Во всяком случае, факт остаётся фактом: транзистор DG20X06T2 по срав- нению с IRFP4710 при одних и тех же условиях греется явно меньше. Стоит упомянуть и ещё одно свой- ство IGBT-транзисторов – это суще- ственно меньшая ёмкость затвор– эмиттер по сравнению с ёмкостью затвор–исток у полевых. Входная ёмкость у IRFP4710 C ISS = 6160 пФ, тогда как входная ёмкость DG20X06T2 C IЕS = = 2320 пФ (см. справочные листки на эти транзисторы). Меньшая ёмкость CIЕS объясняется тем, что поле- вой транзистор, входящий в состав Рис. 4. Разводка платы с ОУ MC34072MTTBG: а) вид со стороны расположения ОУ, б) вид с обратной стороны Рис. 5. Разводка платы с ОУ MC33072DR2G: а) вид со стороны расположения ОУ, б) вид с обратной стороны a) б) a) б)