streszczenie

MOSFET to powszechnie stosowany układ sterowania napięciowego, który oferuje szereg zalet, takich jak duża prędkość przełączania, wysoka częstotliwość, wysoka impedancja wejściowa, niski poziom szumów, niska moc sterowania, duży zakres dynamiki i szeroki bezpieczny obszar roboczy (SOA). Dzięki temu jest szeroko stosowany w zasilaczach impulsowych, sterowaniu silnikami, elektronarzędziach i innych gałęziach przemysłu. Jako słabe ogniwo samego tranzystora MOSFET, nieprawidłowa konstrukcja obwodu może łatwo doprowadzić do awarii urządzenia, a nawet całego systemu. Dlatego niniejszy artykuł przedstawia typowe obwody bramki, które mogą być wykorzystane do celów referencyjnych i dyskusji. Zachęcamy do przedstawienia własnych opinii.

Typowe funkcje obwodów bramkowych MOSFET są następujące:

1、Usuń zakłócenia z obwodu i popraw niezawodność systemu.

2、Przyspiesza przewodzenie MOSFET-u i zmniejsza straty przewodzenia.

3. Przyspiesza wyłączanie MOSFET-u i zmniejsza straty wyłączania.

4. Niższy współczynnik di/dt tranzystora MOSFET, ochrona tranzystora MOSFET DI/DT, tłumienie zakłóceń EMI.

5、Chroń sieć, aby zapobiec jej awarii pod wpływem nienormalnie wysokiego napięcia.

6. Zwiększając możliwości sterowania, MOSFET może być sterowany małym sygnałem.

Powyższa funkcja obwodu bramki, o której mogę pomyśleć. Zapraszamy do dodania swoich przemyśleń, a ja opublikuję odpowiednie obwody do dyskusji. Powyżej przedstawiono funkcję obwodu bramki, o której myślę. Zapraszamy do dodawania swoich przemyśleń, a ja opublikuję odpowiednie obwody do dyskusji.

Przede wszystkim omówmy sterowanie bezpośrednie układu scalonego mocy. Poniższy rysunek przedstawia najczęściej używany przez nas tryb sterowania bezpośredniego. W tym trybie nie wykonujemy zbyt wielu operacji na obwodzie sterującym, dlatego powinniśmy dołożyć wszelkich starań, aby zoptymalizować UKŁAD PCB. Na przykład, skróćmy długość ścieżki od układu scalonego do bramki MOSFET, zwiększmy szerokość ścieżki i umieśćmy Rg jak najdalej od bramki MOSFET, aby zmniejszyć indukcyjność pasożytniczą i wyeliminować szumy.

0 1 Napęd bezpośredni

Przede wszystkim omówmy sterowanie bezpośrednie układu scalonego mocy. Poniższy rysunek przedstawia najczęściej używany przez nas tryb sterowania bezpośredniego. W tym trybie nie wykonujemy zbyt wielu operacji na obwodzie sterującym, dlatego powinniśmy dołożyć wszelkich starań, aby zoptymalizować UKŁAD PCB. Na przykład, skróćmy długość ścieżki od układu scalonego do bramki MOSFET, zwiększmy szerokość ścieżki i umieśćmy Rg jak najdalej od bramki MOSFET, aby zmniejszyć indukcyjność pasożytniczą i wyeliminować szumy.

Oczywiście, kolejnym problemem, który musimy wziąć pod uwagę, jest zdolność sterowania kontrolera PWM. Przy dużym tranzystorze MOSFET, zdolność sterowania układu scalonego jest niewielka, co może powodować problemy, takie jak zbyt wolne sterowanie, zbyt duże straty przełączania, a nawet brak możliwości sterowania. Musimy zwrócić na to uwagę podczas projektowania.

0 2 Gdy możliwości wewnętrznego napędu IC są niewystarczające

Oczywiście możemy również zastosować następujące metody, aby rozwiązać problem niewystarczającej wewnętrznej zdolności sterującej układu scalonego.

Ten sposób zwiększenia możliwości sterowania nie tylko wydłuża czas włączenia, ale także przyspiesza czas wyłączenia, a jednocześnie ma pewien wpływ na kontrolę drgań i strat mocy. Oczywiście, powinniśmy starać się umieścić te dwie lampy blisko bramki MOSFET-a w układzie LAYOUT. Ma to tę zaletę, że zmniejsza indukcyjność pasożytniczą i poprawia parametry przeciwzakłóceniowe układu.

0 3 Zwiększ prędkość wyłączania MOSFET-u

Jeśli chcemy jedynie zwiększyć szybkość wyłączania MOSFET-u, możemy to zrobić w następujący sposób.

Przy dużym prądzie wyłączania, prędkość rozładowania kondensatora wejściowego MOSFET może być większa, co zmniejsza straty wyłączania. Wysoki prąd rozładowania można uzyskać, wybierając tranzystor MOSFET o niskiej impedancji wyjściowej lub element o ujemnym napięciu z odcięciem kanału N. Najczęściej stosowanym rozwiązaniem jest dodanie diody przyspieszającej.

Po wyłączeniu bramki spadek napięcia spowodowany prądem płynącym przez rezystor jest większy niż spadek napięcia na diodzie po jej włączeniu, a następnie dioda się załączy, omijając rezystor. Po włączeniu, wraz ze spadkiem prądu, rola diody w obwodzie staje się coraz mniejsza, co znacznie skraca czas opóźnienia wyłączenia tranzystora MOSFET.

Oczywiście obwód ten ma pewną wadę, to znaczy prąd na bramce nadal musi przejść przez impedancję wyjściową napędu wewnątrz układu scalonego. Co można zrobić, aby rozwiązać ten problem?

Porozmawiajmy o obwodzie napędu przyspieszonego wyłączania PNP:

0 4 Obwód napędu z przyspieszonym wyłączaniem PNP

Porozmawiajmy o następującym obwodzie przyspieszonego wyłączania PNP.

Układ wyłączający PNP jest obecnie najpopularniejszym układem, który umożliwia natychmiastowe zwarcie bramka-źródło pod wpływem diody przyspieszającej, zapewniając w ten sposób najkrótszy czas rozładowania. Powodem dodania diody jest z jednej strony ochrona bazy diody, a z drugiej zapewnienie obwodu i polaryzacji dla prądu przewodzenia. Zaletą tego układu jest możliwość uzyskania efektu przeciwsobnego (push-pull), a efekt przyspieszający jest oczywisty. Wadą jest to, że bramka nie może osiągnąć napięcia 0 V, ponieważ przechodzi przez dwie sekcje PN.

0 5 Jazda, gdy na wyjściu źródła znajduje się wysokie napięcie

Gdy na wyjściu źródła występuje wysokie napięcie, musimy użyć obwodu polaryzacji, aby osiągnąć cel działania obwodu, to znaczy ustawiamy obwód polaryzacji ze źródłem jako punktem odniesienia, napięcie sterujące waha się pomiędzy dwoma napięciami, a odchylenie napięcia sterującego jest zapewniane przez niskie napięcie, jak pokazano na poniższym rysunku.

Oczywiście, coś jest nie tak z tym zdjęciem. Ciekawe, czy jacyś bohaterowie to widzą?

Właściwie problem polega na tym, że trzeba zawiesić „zasilacz napędowy”, a źródło MOS-u „uziemić” (aby wszystkim zaimponować)

To jest prawidłowy rysunek. W celach informacyjnych:

0 6 Napęd spełniający wymagania dotyczące izolacji

Aby spełnić wymagania izolacji bezpieczeństwa lub zapewnić wysokiej klasy sterowanie bramką pływającą, często stosuje się sterowanie transformatorowe. Napęd ten izoluje sterowanie od tranzystora MOSFET i może być stosowany w obwodach niskiego i wysokiego napięcia, jak pokazano na poniższym rysunku:

Mówiąc wprost, napęd transformatorowy jest napędem izolowanym. Oczywiście istnieją specjalne układy scalone sterowników, które rozwiązują ten problem, ale napęd transformatorowy ma swoją własną charakterystykę, co sprawia, że wiele osób upiera się przy jego używaniu przez cały czas.

Zadaniem kondensatora sprzęgającego na rysunku jest zapewnienie napięcia resetowania namagnesowanego rdzenia magnetycznego. Bez tego kondensatora nastąpi nasycenie magnetyczne.

Funkcją rezystora połączonego szeregowo z kondensatorem jest zapobieganie powodowaniu oscylacji LC przez nagłą zmianę cyklu pracy, dlatego ten rezystor dodaje się, aby go złagodzić.

0 7 Schemat inwertera Bootstrap

Poniższy rzeczywisty schemat inwertera ładowania początkowego służy jako odniesienie:

Zastrzeżenie: Ten artykuł jest reprodukcją z „Technologii zastosowań sprzętu elektronicznego”. Ten artykuł przedstawia wyłącznie osobiste poglądy autora i nie reprezentuje poglądów Sacco Micro ani branży. Służy wyłącznie do ponownego drukowania i udostępniania w celu wspierania ochrony praw własności intelektualnej. Przy przedruku proszę podać oryginalne źródło i autora. Jeśli doszło do naruszenia, skontaktuj się z nami, aby je usunąć.

Tel firmy: +86-0755-83044319
Faks/faks:+86-0755-83975897
E-mail: 1615456225@qq.com
QQ: 332496225 Menedżer Qiu
Adres: pokój 809, blok C, budynek Zhantao Technology, nr 1079 Minzhi Avenue, Longhua New District, Shenzhen