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Il MOSFET è un comune dispositivo di controllo di tensione, che presenta una serie di vantaggi, tra cui elevata velocità di commutazione, prestazioni ad alta frequenza, elevata impedenza di ingresso, basso rumore, bassa potenza di pilotaggio, ampia gamma dinamica e ampia area di lavoro sicura (SOA). Pertanto, è ampiamente utilizzato negli alimentatori switching, nel controllo motori, negli utensili elettrici e in altri settori. Essendo l'anello debole del MOSFET stesso, una progettazione del circuito non corretta può facilmente portare al guasto del dispositivo o addirittura dell'intero sistema. Pertanto, questo articolo illustrerà i circuiti più comuni del gate per vostra consultazione e discussione, e siete invitati a esprimere le vostre opinioni.

Le funzioni comuni dei circuiti di gate MOSFET sono le seguenti:

1、Rimuovere il rumore accoppiato nel circuito e migliorare l'affidabilità del sistema.

2、Accelerare la conduzione del MOSFET e ridurre la perdita di conduzione.

3、Accelerare lo spegnimento del MOSFET e ridurre la perdita di spegnimento.

4、Ridurre il di/dt del MOSFET, proteggere il MOSFET DI/DT e sopprimere le interferenze EMI.

5、Proteggere la rete per evitare guasti alla rete in caso di alta tensione anomala.

6. Aumentando la capacità di pilotaggio, il MOSFET può essere pilotato con un segnale di piccole dimensioni.

Quanto sopra è la funzione del circuito di gate che mi viene in mente. Benvenuto per aggiungere i tuoi pensieri e pubblicherò i circuiti corrispondenti per la tua discussione. Quanto sopra è la funzione del circuito di gate che mi viene in mente. Benvenuto per aggiungere i tuoi pensieri e pubblicherò i circuiti corrispondenti per la tua discussione.

Innanzitutto, parliamo del pilotaggio diretto dei circuiti integrati di potenza. La figura seguente mostra la modalità di pilotaggio diretto più comunemente utilizzata. In questa modalità, non abbiamo eseguito troppe elaborazioni sul circuito di pilotaggio, quindi dovremmo fare del nostro meglio per ottimizzare il LAYOUT del PCB. Ad esempio, accorciare la lunghezza della traccia dal circuito integrato al gate del MOSFET, aumentare la larghezza della traccia e posizionare Rg il più lontano possibile dal gate del MOSFET, in modo da ridurre l'induttanza parassita ed eliminare il rumore.

0 1 Trasmissione diretta

Innanzitutto, parliamo del pilotaggio diretto dei circuiti integrati di potenza. La figura seguente mostra la modalità di pilotaggio diretto più comunemente utilizzata. In questa modalità, non abbiamo eseguito troppe elaborazioni sul circuito di pilotaggio, quindi dovremmo fare del nostro meglio per ottimizzare il LAYOUT del PCB. Ad esempio, accorciare la lunghezza della traccia dal circuito integrato al gate del MOSFET, aumentare la larghezza della traccia e posizionare Rg il più lontano possibile dal gate del MOSFET, in modo da ridurre l'induttanza parassita ed eliminare il rumore.

Naturalmente, un altro problema da considerare è la capacità di pilotaggio del CONTROLLER PWM. Quando il MOSFET è di grandi dimensioni, la capacità di pilotaggio del circuito integrato è ridotta e si verificheranno problemi come un pilotaggio troppo lento, perdite di commutazione eccessive o addirittura l'impossibilità di pilotaggio. Dobbiamo prestare attenzione a questo aspetto durante la progettazione.

0 2 Quando la capacità dell'unità interna dell'IC è insufficiente

Naturalmente, possiamo anche utilizzare i seguenti metodi per risolvere il problema dell'insufficiente capacità di guida interna dell'IC.

Questo modo di aumentare la capacità di pilotaggio non solo aumenta il tempo di accensione, ma accelera anche il tempo di spegnimento e, allo stesso tempo, ha un certo effetto sul controllo delle sbavature e delle perdite di potenza. Naturalmente, dovremmo fare del nostro meglio per posizionare questi due tubi vicino al gate del MOSFET nel LAYOUT. Questo ha il vantaggio di ridurre l'induttanza parassita e migliorare le prestazioni anti-interferenza del circuito.

0 3 Aumenta la velocità di spegnimento del MOSFET

Se vogliamo solo aumentare la velocità di spegnimento del MOSFET, possiamo farlo nel modo seguente.

Quando la corrente di spegnimento è elevata, la velocità di scarica del condensatore di ingresso del MOSFET può essere maggiore, riducendo così la perdita di spegnimento. Un'elevata corrente di scarica può essere ottenuta selezionando un MOSFET con bassa impedenza di uscita o un dispositivo a tensione negativa con cut-off a canale N; il metodo più comunemente utilizzato prevede l'aggiunta di un diodo di accelerazione.

Quando il gate è spento, la caduta di tensione causata dalla corrente sul resistore è maggiore di quella del diodo quando è acceso, e quindi il diodo si accende, bypassando così il resistore. Dopo l'accensione, con la diminuzione della corrente, il ruolo del diodo nel circuito diventa sempre più piccolo, il che ridurrà significativamente il ritardo di spegnimento del MOSFET.

Naturalmente, questo circuito presenta un certo svantaggio, ovvero la corrente al gate deve ancora passare attraverso l'impedenza del pilotaggio di uscita all'interno dell'IC. Cosa si può fare per risolvere questo problema?

Parliamo del circuito di pilotaggio dello spegnimento accelerato PNP:

0 4 Circuito di pilotaggio arresto accelerato PNP

Parliamo del seguente circuito di spegnimento accelerato PNP.

Il circuito di spegnimento PNP è il circuito attualmente più utilizzato, in grado di realizzare un cortocircuito istantaneo gate-source sotto l'azione del diodo acceleratore, ottenendo così il tempo di scarica più breve. Il diodo viene aggiunto per proteggere la base del diodo da un lato e per fornire un circuito di polarizzazione per la corrente di conduzione dall'altro. Il vantaggio di questo circuito è che può ottenere un effetto push-pull approssimativo, e l'effetto di accelerazione è evidente. Lo svantaggio è che il gate non può raggiungere realmente 0 volt perché attraversa due sezioni PN.

0 5 Guida quando l'uscita della sorgente è ad alta tensione

Quando l'uscita della sorgente è ad alta tensione, dobbiamo utilizzare il circuito di polarizzazione per raggiungere lo scopo del funzionamento del circuito, ovvero impostiamo il circuito di polarizzazione con la sorgente come punto di riferimento, la tensione di pilotaggio fluttua tra due tensioni e la la deviazione della tensione di pilotaggio è fornita dalla bassa tensione, come mostrato nella figura seguente.

Naturalmente c’è qualcosa che non va in questa immagine. Mi chiedo se qualche eroe può vederlo?

In realtà, il problema è che "l'alimentazione elettrica" deve essere sospesa e la fonte del MOS dovrebbe essere "messa a terra" (per impressionare tutti).

Questo è il disegno corretto. Per tua referenza:

0 6 Unità che soddisfa i requisiti di isolamento

Per soddisfare i requisiti di isolamento di sicurezza o per fornire un pilotaggio di gate flottante di fascia alta, viene spesso utilizzato un azionamento tramite trasformatore. Questo azionamento isola il controllo di azionamento dal MOSFET e può essere applicato a circuiti a bassa e alta tensione, come mostrato nella figura seguente:

Per dirla senza mezzi termini, l'azionamento del trasformatore è un azionamento isolato. Ora, ovviamente, ci sono driver integrati speciali per risolvere questo problema, ma il comando del trasformatore ha le sue caratteristiche, il che fa sì che molte persone insistano nell'usarlo continuamente.

La funzione del condensatore di accoppiamento in figura è quella di fornire una tensione di ripristino per il nucleo magnetico magnetizzato. Senza questo condensatore si verificherà la saturazione magnetica.

La funzione del resistore collegato in serie al condensatore è quella di impedire che l'improvviso cambiamento del ciclo di lavoro causi l'oscillazione LC, quindi questo resistore viene aggiunto per alleviarlo.

0 7 Schema dell'inverter bootstrap

Il seguente diagramma dell'inverter bootstrap effettivo è di riferimento:

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