ملخص

MOSFET هو جهاز تحكم جهد شائع، يتميز بمزايا عديدة، مثل سرعة التحويل العالية، والأداء العالي للترددات، ومقاومة الإدخال العالية، وانخفاض الضوضاء، وانخفاض قوة التشغيل، ونطاق ديناميكي واسع، ومساحة عمل آمنة واسعة (SOA). لذلك، يُستخدم على نطاق واسع في إمدادات الطاقة التبديلية، والتحكم في المحركات، وأدوات الطاقة، وغيرها من الصناعات. نظرًا لكونه الحلقة الأضعف في ترانزستور MOSFET نفسه، فإن تصميم الدائرة بشكل غير صحيح سيؤدي بسهولة إلى تعطل الجهاز أو حتى النظام. لذلك، ستُصنف هذه المقالة الدوائر الشائعة للبوابة للرجوع إليها ومناقشتها، ونرحب بآرائكم.

الوظائف المشتركة لدوائر بوابة MOSFET هي كما يلي:

1. قم بإزالة الضوضاء المقترنة بالدائرة وتحسين موثوقية النظام.

2. تسريع توصيل MOSFET وتقليل فقدان التوصيل.

3. تسريع إيقاف تشغيل MOSFET وتقليل خسائر الإيقاف.

4. خفض di/dt من MOSFET، وحماية MOSFET DI/DT وقمع التداخل الكهرومغناطيسي.

5 、 حماية الشبكة لمنع انهيار الشبكة تحت الجهد العالي غير الطبيعي.

6. زيادة قدرة القيادة، يمكن قيادة MOSFET تحت إشارة صغيرة.

ما ورد أعلاه هو وظيفة دائرة البوابة التي يمكنني التفكير فيها. مرحبًا بك لإضافة أفكارك، وسأقوم بنشر الدوائر المقابلة لمناقشتك. ما ورد أعلاه هو وظيفة دائرة البوابة التي يمكنني التفكير فيها. مرحبًا بك لإضافة أفكارك، وسأقوم بنشر الدوائر المقابلة لمناقشتك.

أولاً، لنتحدث عن التشغيل المباشر لدائرة الطاقة المتكاملة. يوضح الشكل التالي وضع التشغيل المباشر الأكثر استخدامًا لدينا. في هذا الوضع، لم نُجرِ الكثير من المعالجة على دائرة التشغيل، لذا يجب بذل قصارى جهدنا لتحسين تصميم لوحة الدوائر المطبوعة. على سبيل المثال، تقصير طول المسار من الدائرة المتكاملة إلى بوابة MOSFET، وزيادة عرض المسار، ووضع Rg بعيدًا قدر الإمكان عن بوابة MOSFET، لتقليل المحاثة الطفيلية والتخلص من الضوضاء.

0 1 القيادة المباشرة

أولاً، لنتحدث عن التشغيل المباشر لدائرة الطاقة المتكاملة. يوضح الشكل التالي وضع التشغيل المباشر الأكثر استخدامًا لدينا. في هذا الوضع، لم نُجرِ الكثير من المعالجة على دائرة التشغيل، لذا يجب بذل قصارى جهدنا لتحسين تصميم لوحة الدوائر المطبوعة. على سبيل المثال، تقصير طول المسار من الدائرة المتكاملة إلى بوابة MOSFET، وزيادة عرض المسار، ووضع Rg بعيدًا قدر الإمكان عن بوابة MOSFET، لتقليل المحاثة الطفيلية والتخلص من الضوضاء.

بالطبع، هناك مشكلة أخرى يجب مراعاتها وهي قدرة تحكم PWM. عندما يكون حجم MOSFET كبيرًا، تكون قدرة التحكم في IC منخفضة، مما قد يؤدي إلى مشاكل مثل بطء التشغيل، أو فقدان كبير في التحويل، أو حتى عدم القدرة على التشغيل. يجب مراعاة هذا عند التصميم.

0 2 عندما تكون قدرة محرك الأقراص الداخلي IC غير كافية

بالطبع، يمكننا أيضًا استخدام الطرق التالية لحل مشكلة عدم كفاية قدرة القيادة الداخلية لـ IC.

هذه الطريقة لزيادة قدرة التشغيل لا تزيد زمن التشغيل فحسب، بل تُسرّع أيضًا زمن الإيقاف، وفي الوقت نفسه، تُحسّن التحكم في النتوءات وفقدان الطاقة. بالطبع، يجب وضع هذين الأنبوبين بالقرب من بوابة MOSFET في المخطط. هذا يُقلّل من المحاثة الطفيلية ويُحسّن أداء الدائرة في مقاومة التداخل.

0 3 زيادة سرعة إيقاف تشغيل MOSFET

إذا أردنا فقط زيادة سرعة إيقاف تشغيل MOSFET، فيمكننا القيام بذلك بالطريقة التالية.

عندما يكون تيار الإيقاف كبيرًا، يمكن تسريع سرعة تفريغ مكثف دخل MOSFET، مما يقلل من فقد الإيقاف. يمكن تحقيق تيار تفريغ عالٍ باختيار MOSFET بممانعة خرج منخفضة أو جهاز جهد سالب مع قاطع قناة N، والأكثر استخدامًا هو إضافة ثنائي مُسرِّع.

عند إغلاق البوابة، يكون انخفاض الجهد الناتج عن التيار المار في المقاومة أكبر من انخفاض الجهد في الثنائي عند تشغيله، وعندها يُشغل الثنائي، متجاوزًا المقاومة. بعد التشغيل، ومع انخفاض التيار، يتضاءل دور الثنائي في الدائرة تدريجيًا، مما يُقلل بشكل كبير من زمن تأخير إيقاف تشغيل ترانزستور MOSFET.

بالطبع، هذه الدائرة لها عيب معين، وهو أن التيار عند البوابة لا يزال بحاجة إلى المرور عبر ممانعة محرك الخرج داخل الدائرة المتكاملة. ما الذي يمكن عمله لحل هذه المشكلة؟

دعونا نتحدث عن دائرة محرك إيقاف التشغيل المتسارع PNP:

0 4 PNP دائرة محرك إيقاف التشغيل المتسارع

دعونا نتحدث عن دائرة إيقاف التشغيل المتسارع PNP التالية.

دائرة فصل PNP هي الدائرة الأكثر استخدامًا حاليًا، حيث تُحقق قصرًا فوريًا بين البوابة والمصدر تحت تأثير الصمام الثنائي المُسرِّع، مما يُحقق أقصر زمن تفريغ. الهدف من إضافة الصمام الثنائي هو حماية قاعدته من جهة، وتوفير دائرة وانحياز لتيار التوصيل من جهة أخرى. ميزة هذه الدائرة هي قدرتها على تحقيق تأثير الدفع والجذب تقريبًا، وتأثير التسارع واضح. عيبها هو أن البوابة لا تصل إلى 0 فولت لأنها تمر عبر قسمين PN.

0 5 القيادة عندما يكون خرج المصدر عالي الجهد

عندما يكون خرج المصدر عالي الجهد، نحتاج إلى استخدام دائرة التحيز لتحقيق الغرض من تشغيل الدائرة، أي أننا نقوم بإعداد دائرة التحيز مع المصدر كنقطة مرجعية، ويتقلب جهد القيادة بين جهدين، و يتم توفير انحراف جهد القيادة بواسطة الجهد المنخفض، كما هو موضح في الشكل التالي.

وبطبيعة الحال، هناك شيء خاطئ في هذه الصورة. وأتساءل عما إذا كان أي أبطال يمكن أن نرى ذلك؟

في الواقع، المشكلة هي أن "مصدر الطاقة الدافعة" يجب أن يكون معلقًا، ويجب أن يكون مصدر MOS "مؤرضًا" (لإثارة إعجاب الجميع)

هذا هو الرسم الصحيح. للرجوع اليها:

0 6 تلبية متطلبات العزل للقيادة

لتلبية متطلبات عزل السلامة أو توفير محرك بوابة عائمة عالي الجودة، يُستخدم محرك المحولات بشكل شائع. يعزل هذا المحرك وحدة التحكم في المحرك عن ترانزستور MOSFET، ويمكن استخدامه في دوائر الجهد المنخفض والعالي، كما هو موضح في الشكل التالي:

وبعبارة صريحة، فإن محرك المحولات هو محرك معزول. الآن، بالطبع، هناك برنامج تشغيل خاص IC لحل هذه المشكلة، ولكن محرك المحولات له خصائصه الخاصة، مما يجعل الكثير من الناس يصرون على استخدامه طوال الوقت.

تتمثل وظيفة مكثف الاقتران في الشكل في توفير جهد إعادة ضبط للقلب المغناطيسي الممغنط. وبدون هذا المكثف، سيحدث التشبع المغناطيسي.

وظيفة المقاومة المتصلة على التوالي مع المكثف هي منع التغير المفاجئ في دورة التشغيل من التسبب في تذبذب LC، لذلك يتم إضافة هذه المقاومة لتخفيفها.

0 7 مخطط العاكس Bootstrap

الرسم التخطيطي الفعلي التالي لعاكس bootstrap هو كمرجع:

إخلاء المسؤولية: هذه المقالة مستنسخة من "تقنية تطبيقات الأجهزة الإلكترونية". تمثل هذه المقالة فقط آراء المؤلف الشخصية، ولا تمثل آراء Sacco Micro والصناعة. إنه مخصص فقط لإعادة الطباعة والمشاركة لدعم حماية حقوق الملكية الفكرية. يرجى الإشارة إلى المصدر الأصلي والمؤلف عند إعادة الطبع. وفي حالة وجود أي مخالفة يرجى التواصل معنا لحذفها.

هاتف الشركة: +86-0755-83044319
فاكس/فاكس: +86-0755-83975897
بريد إلكتروني: 1615456225@qq.com
ف ف: 332496225 مدير تشيو
العنوان: الغرفة 809، المبنى C، مبنى Zhantao Technology، رقم 1079 شارع Minzhi، منطقة Longhua الجديدة، Shenzhen