¿Cuál es el propósito de este resistor diagonal?

Question

Estoy seguro de lo que la declaración siguiente en la página 4 de esta nota de aplicación (Protección de Sobre Voltaje de Circuito para la Automoción de la Carga de Volcado) significa.

El Resistor R4 proporciona una pequeña cantidad de sesgo a la Q2 con el fin de satisfacer Q2 's de drenaje de fugas en el estado de apagado.

Supongo R4 es para cumplir con Ids en la hoja de datos de 50uA pero estoy seguro de cómo el valor de R4 incluso fue seleccionado.

¿Significa esto que todos los mosfets debe tener sus corrientes de fuga de los requisitos satisfechos de poder trabajar ? ¿Por qué no R5 + R6 no es suficiente para esta ruta ?

Answer 1

Para Q1 se apaga (donde 'off' se define como menos de 250uA actual) de la puerta-fuente de voltaje debe ser inferior a 1V (de acuerdo a la hoja de datos del valor de Vgs(th). Desde R5+R6 || R4 = 13.33 K, y la puerta se ve a 100/120 de la tensión, hasta 90uA de fuga sería aceptable. Es un diseño conservador teniendo en cuenta que la fuga está clasificado en Tj=125°C, a menos que haya alguna razón para esperar muy altas temperaturas de funcionamiento (tal vez esta es la intención de operar en un bajo-la-campana de medio ambiente).

Si R5+R6, se bajó a 11K/2K funcionaría de manera similar, pero el zener gustaría ver una mayor cantidad de corriente en la entrada de alta tensión. Con 60V, R6 sería de disipación de 1.6 W vs 0.24 W en R4 plus 0.14 W en R6. Si cambia la relación de R5/R6, a continuación, afecta a la tensión de puerta es en la Q1 con una baja tensión de entrada, y usted tendría que analizar cómo afectaría el circuito (tal vez Q1 quemaría durante el arranque, por ejemplo).

Answer 2

Bueno, me encontré con algunos PSpice "DC" Barrido de las simulaciones en este circuito, el barrido de VIN del valor de cero voltios a 60 VDC y con la temperatura nominal de parámetro (TNOM) establece en 125C. He aquí lo que he encontrado. (Advertencia: he sustituido un Rectificador Internacional IRF9530N HEXFET de Potencia MOSFET de la parte de transistor Q1, porque yo no podía localizar rápidamente una ESPECIA de modelo para la ZXMP6A13F parte y yo era demasiado perezoso para crear esa ESPECIA modelo de cero).

Caso 1) circuito Original. Para VIN>=8.3 V, el diodo zener D2 y abrazaderas Q1 VGS=-6.8 V más de VIN de vigencia de la gama de voltaje. (n.b. Estoy asumiendo un 12 VDC batería del coche es la potencia nominal de la fuente). Así que como he indicado en mi segundo comentario en respuesta a @Tom comentario, creo D2 del trabajo es proporcionar una baja impedancia entre el Q1 de la fuente y de la puerta de pines, garantizando así la Q1 de la tensión de puerta rápidamente las pistas de Q1 de la fuente de voltaje (es decir, VIN). Si D2 fueron retirados no sería una constante de tiempo RC entre Q1 de la fuente y la puerta que añada ondulación de la tensión continua de salida en la Q1 del drenaje. Y por último, para VIN=60V, Q1 VGS≅-40mV.

Caso 2) circuito Original, pero quitar el resistor R4. La DC Sweep simulación produjo esencialmente los mismos resultados que para el Caso 1, excepto que para VIN=60V, Q1 VGS≅-400mV (aproximadamente 10 veces su valor anterior). Tenga en cuenta que la Q1 de la puerta de la tensión umbral es spec'd como -1.0 v cc <= V <= -3.0 VDC. Así que, claramente, R4 del trabajo es mantener Q1 VGS muy por debajo de la -1.0 VDC mínimo.

Caso 3) circuito Original, pero quitar el resistor R4 y cambio R5 valor de 10k. En esta configuración, Q1 VGS nunca supera -6.8 VDC. En aproximadamente VIN=19V, D1 activa, DESACTIVAR Q2, APAGAR Q1 (esto ocurre antes de Q1 VGS alcanza -6.8 V). En otras palabras, el diodo zener D2 no se enciende nunca, y yo esperaría a ver el aumento de tensión de ondulación en la Q1 del drenaje. Y por último, para VIN=60V, Q1 VGS≅-60mV.