Didelio paketo MOSFET tvarkyklės grandinė

Visų pirma, MOSFET tipas ir struktūra, MOSFET yra FET (kitas yra JFET), gali būti gaminamas į patobulintą arba išeikvotą tipą, P kanalą arba N kanalą, iš viso keturių tipų, tačiau realiai taikomas tik patobulintas N. -kanalo MOSFET ir patobulinti P kanalo MOSFET, todėl paprastai vadinami NMOSFET, arba PMOSFET reiškia taip paprastai minimą NMOSFET arba PMOSFET reiškia šias dvi rūšis. Šiems dviejų tipų patobulintiems MOSFET NMOSFET yra dažniau naudojami dėl mažo atsparumo įjungimui ir lengvumo gaminti. Todėl NMOSFET paprastai naudojami perjungiant maitinimo šaltinį ir variklio pavarą, o tolesnėje įžangoje taip pat dėmesys skiriamas NMOSFET. parazitinė talpa yra tarp trijų kontaktųMOSFET, kuris nėra reikalingas, greičiau dėl gamybos proceso apribojimų. Dėl parazitinės talpos šiek tiek sudėtinga projektuoti arba pasirinkti tvarkyklės grandinę. Tarp kanalizacijos ir šaltinio yra parazitinis diodas. Tai vadinamas korpuso diodu ir yra svarbus valdant indukcines apkrovas, tokias kaip varikliai. Beje, korpuso diodas yra tik atskiruose MOSFET ir paprastai nėra IC lusto viduje.

DabarMOSFETvairuoti žemos įtampos programas, kai naudojate 5 V maitinimo šaltinį, šį kartą, jei naudojate tradicinę totemo stulpo struktūrą, dėl tranzistoriaus įtampos kritimas yra apie 0,7 V, todėl faktinis galutinis vartų įtampa yra tik 4,3 V. Šiuo metu MOSFET vardinę įtampą pasirenkame 4,5 V, atsižvelgdami į tam tikrų pavojų egzistavimą. Ta pati problema iškyla naudojant 3V ar kitus žemos įtampos maitinimo šaltinius. Dviguba įtampa naudojama kai kuriose valdymo grandinėse, kur loginė sekcija naudoja tipinę 5 V arba 3,3 V skaitmeninę įtampą, o maitinimo sekcija – 12 V ar net didesnę. Abi įtampos yra sujungtos naudojant bendrą įžeminimą. Tai kelia reikalavimą naudoti grandinę, leidžiančią žemos įtampos pusei efektyviai valdyti aukštos įtampos pusės MOSFET, o aukštos įtampos pusėje esantis MOSFET susidurs su tomis pačiomis problemomis, nurodytomis 1 ir 2 punktuose.

Visais trimis atvejais totemo stulpo struktūra negali atitikti išvesties reikalavimų, ir atrodo, kad daugelis paruoštų MOSFET tvarkyklės IC neturi vartų įtampą ribojančios struktūros. Įėjimo įtampa nėra fiksuota vertė, ji kinta priklausomai nuo laiko ar kitų veiksnių. Dėl šio pokyčio PWM grandinės MOSFET tiekiama pavaros įtampa yra nestabili. Siekiant apsaugoti MOSFET nuo aukštos vartų įtampos, daugelis MOSFET turi įmontuotus įtampos reguliatorius, kurie stipriai apriboja vartų įtampos amplitudę. Tokiu atveju, kai pavaros įtampa yra didesnė nei įtampos reguliatorius, tai sukels didelį statinės energijos suvartojimą tuo pačiu metu, jei paprasčiausiai naudosite rezistoriaus įtampos daliklio principą, kad sumažintumėte vartų įtampą, bus palyginti didelė. įėjimo įtampa,MOSFETveikia gerai, o įvesties įtampa sumažinama, kai vartų įtampa yra nepakankama, kad laidumas būtų mažesnis nei visiškas, todėl padidėja energijos suvartojimas.

Santykinai įprasta grandinė čia tik NMOSFET tvarkyklės grandinėje atlikti paprastą analizę: Vl ir Vh yra žemos ir aukščiausios klasės maitinimo šaltiniai, dvi įtampos gali būti vienodos, tačiau Vl neturėtų viršyti Vh. Q1 ir Q2 sudaro apverstą totemo stulpą, naudojamą izoliacijai realizuoti ir tuo pačiu užtikrinti, kad du vairuotojo vamzdžiai Q3 ir Q4 nebus vienodo laidumo. R2 ir R3 suteikia PWM įtampą R2 ir R3 teikia PWM įtampos atskaitą, pakeitę šią nuorodą, galite leisti grandinei dirbti PWM signalo bangos forma yra gana stačios ir tiesios. Q3 ir Q4 naudojami pavaros srovei užtikrinti, nes Q3 ir Q4, palyginti su Vh ir GND, yra tik minimalus Vce įtampos kritimas, šis įtampos kritimas paprastai yra tik 0,3 V, daug mažesnis. nei 0,7 V Vce R5 ir R6 yra grįžtamojo ryšio rezistoriai, naudojami užtvartams stiprus neigiamas grįžtamasis ryšys dėl Q1 ir Q2 bazių, taip apribojant vartų įtampą iki baigtinės vertės. Šią reikšmę galima reguliuoti R5 ir R6. Galiausiai, R1 apriboja bazinę srovę iki Q3 ir Q4, o R4 suteikia MOSFET vartų srovės apribojimą, o tai yra Q3Q4 ledo apribojimas. Jei reikia, lygiagrečiai virš R4 galima prijungti pagreičio kondensatorių.