TR과 FET에 관한 상식

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NPN TR 의 TURN ON 조건은 BASE 전압이 에미터 전압보다 약 +0.7V 이상이면 됩니다.

N ch FET의 TURN ON조건은 Gate전압이 Source보다 약 +4~5V가 필요합니다.

여기서 문제가 가령 모든 스위칭 소자를 NPN으로 구성했다고 가정하면 High side에 있는 두개의 NPN TR을 구동하기 위해서는 공급전압보다 0.7V이상이 더 필요합니다. FET의 경우는 5V이상이 더 필요하죠.

 

만약 별도의 전원(가령 메인 전원은 12V이고 드라이브용으로 17~20V)전원이 있다면 모두 NPN이나 N ch FET로 구성이 가능하지만 이렇게 별도의 전원이 있는 경우는 매우 드물기 때문에 할수 없이 PNP나 P ch FET를 사용하는 것입니다.

 

전용 드라이브의 경우는 내부에 차지펌프회로라고 하는 승압회로가 들어가 있습니다. 이것으로 공급전압보다 높은 전압을 만들어 FET를 드라이브시켜 주기 때문에 N ch만으로 구동이 가능한것입니다.

 

참고하세요.  

 

생각을 조금만 달리하면 이해가 될것입니다. 콜렉터에 12V가 걸려 있습니다. 그상태에서 BASE에 전원을 넣어주면 TURN ON이 되기는 합니다. 하지만 위에서 언급한것처럼 Turn on 조건은 에미터보톼 0.6V높아야 합니다. 이말을 다시 표현하자면 base쪽에 12v를 넣어줘도 emitter로는 12-0.7V가 나온다는 의미입니다. TR의 경우는 0.7V의 DROP을 감소하고 그나마 사용가능하지만 FET의 경우는 GATE에 12V를 다 넣어줘도 Source쪽으로는 6~7V밖에 나오지 않게 되죠.

 

PNP나 P ch의 해석도 위와 비슷합니다. 다만 이때는 base전압이 emitter전압보다 -0.7V 낮아야 turn on이 된다는 것이죠. 이경우는 평소때는 12V 로 PULL UP을 걸어놓고, TURN ON을 하고 싶을때는 0V로 해주면 TURN ON조건이 만족하게 됩니다.

 

NPN + PNP으로 구성된 h-bridge 회로의 경우는

 Low side의 경우는 0V(off), 5V또는 12V(on) 으로 구동하고,

High side쪽은 12V또는 open(off) , 그리고 0V(on)으로 구동을 시키는 것입니다.

 

반면에 NPN+NPN으로 된것은

Low side는 동일하지만

High side의 경우는 0V(off)이고, 12V또는 그이상의 전압으로 On을 시켜 주는 것입니다.

 

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