Composants lectroniques de commutation

TD Driver MOSFET et CALC

I Etude d'un driver demi pont. Pour permettre la commande de deux transistors MOS d'une branche de hacheur ou onduleur, on utilise des circuits de commande spciaux : les drivers.

Soit le schma suivant :

D

S

G

Vcc

VC

RG

D

S

G

VP

C

RG

Vcom2

VccD VA

VS

Vcom1Log

ique d

eco

mman

de

M2

M1

ia

Driver

Analyse du fonctionnement du montage. I-1) Quelle fonction ralise l'amplificateur, sachant qu'il possde une impdance d'entre infinie.

I-2) Evaluer les volutions des potentiels VA, VS et VC en fonction de M1 et M2. I-3) Expliquer le rle de C. I-4) Indiquer la valeur minimale de Vcom2 qui assure la saturation de M2. Pour maintenir la conduction d'un transistor MOSFET, il faut imprativement compenser les fuites de courant et les recombinaisons, en injectant un courant dans la grille. Ici, le courant est fourni par l'amplificateur, il est maximal quand M2 conduit, il vaut alors ia. I-5) Exprimer la valeur minimale de C, qui permet de maintenir ses bornes une tension dont l'ondulation ne dpasse pas 10%, lorsque M2 conduit pendant un temps T.

II Circuit d'Aide La Commutation Un transistor commute sur une charge inductive, qui est traverse par un courant constant grce une diode de roue libre.

C

E

B

iB

iC

iE

VCE

VBE

VCB

Vcc

I

RB

R

e(t)E1

E2

D

id

Montage A

II-1) Exprimer id(t), et tracer l'allure de ic(t) et vce(t) la fermeture du transistor. En dduire l'nergie dissipe W si la diode est parfaite.

II-2) Proposer un montage limitant ces pertes lors de la fermeture du transistor.

C

E

B

iB VCE

VCB

Vcc

RB

e(t)E1

E2

I

A

D1

D2

R3R2

D3

C

Montage B

II-3.a) montrer qualitativement que le montage B permet d'amliorer la commutation lors de l'ouverture du transistor.

II-3.b) Reprsenter l'volution du point de fonctionnement lors du blocage.

II-3.c) Quel est le rle de R3 ?