Ar žinote MOSFET tvarkyklės grandinę?

MOSFET tvarkyklės grandinė yra esminė galios elektronikos ir grandinės konstrukcijos dalis, kuri yra atsakinga už pakankamą pavaros galią, kad MOSFET veiktų tinkamai ir patikimai. Toliau pateikiama išsami MOSFET tvarkyklių grandinių analizė:

I. Pavaros grandinės vaidmuo

Užtikrinkite pakankamą disko talpą:Kadangi pavaros signalas dažnai siunčiamas iš valdiklio (pvz., DSP, mikrovaldiklio), pavaros įtampos ir srovės gali nepakakti tiesiogiai įjungti MOSFET, todėl reikia pavaros grandinės, kuri atitiktų pavaros galimybes.

Užtikrinkite geras perjungimo sąlygas:Vairuotojo grandinė turi užtikrinti, kad MOSFET perjungimo metu nebūtų nei per greiti, nei per lėti, kad būtų išvengta EMI problemų ir pernelyg didelių perjungimo nuostolių.

Užtikrinkite įrenginio patikimumą:Dėl perjungimo įtaiso parazitinių parametrų laidumo ar išjungimo metu gali susidaryti įtampos ir srovės šuoliai, todėl vairuotojo grandinė turi slopinti šiuos šuolius, kad apsaugotų grandinę ir įrenginį.

II. Pavaros grandinių tipai

 

Neizoliuotas vairuotojas

Tiesioginis vairavimas:Paprasčiausias MOSFET valdymo būdas yra prijungti pavaros signalą tiesiai prie MOSFET vartų. Šis metodas tinka tais atvejais, kai vairavimo galimybės yra pakankamos, o izoliacijos reikalavimas nėra didelis.

Bootstrap grandinė:Taikant principą, kad kondensatoriaus įtampa negali būti keičiama staigiai, įtampa automatiškai pakeliama, kai MOSFET pakeičia savo perjungimo būseną, taip valdant aukštos įtampos MOSFET. Šis metodas dažniausiai naudojamas tais atvejais, kai MOSFET negali turėti bendro įžeminimo su tvarkyklės IC, pvz., BUCK grandinės.

Izoliuotas vairuotojas

Optronų izoliacija:Pavaros signalo izoliacija nuo pagrindinės grandinės pasiekiama naudojant optines jungtis. Optronas turi elektros izoliacijos ir stiprios apsaugos nuo trukdžių pranašumus, tačiau dažnio atsakas gali būti ribotas, o tarnavimo laikas ir patikimumas gali sumažėti atšiauriomis sąlygomis.

Transformatoriaus izoliacija:Transformatorių naudojimas norint atskirti pavaros signalą nuo pagrindinės grandinės. Transformatoriaus izoliacija turi gerą aukšto dažnio atsaką, aukštą izoliacijos įtampą ir kt., Tačiau konstrukcija yra gana sudėtinga ir jautri parazitiniams parametrams.

Trečia, vairavimo grandinės taškų projektavimas

Pavaros įtampa:Turėtų būti užtikrinta, kad pavaros įtampa būtų didesnė už MOSFET slenkstinę įtampą, kad būtų užtikrinta, jog MOSFET gali veikti patikimai. Tuo pačiu metu pavaros įtampa neturėtų būti per didelė, kad nebūtų pažeistas MOSFET.

Pavaros srovė:Nors MOSFET yra įtampa valdomi įrenginiai ir jiems nereikia didelės nuolatinės pavaros srovės, reikia užtikrinti didžiausią srovę, kad būtų užtikrintas tam tikras perjungimo greitis. Todėl vairuotojo grandinė turėtų užtikrinti pakankamą didžiausią srovę.

Pavaros rezistorius:Pavaros rezistorius naudojamas perjungimo greičiui valdyti ir srovės šuoliams slopinti. Rezistoriaus vertė turėtų būti parinkta atsižvelgiant į konkrečią grandinę ir MOSFET charakteristikas. Apskritai rezistoriaus vertė neturėtų būti per didelė arba per maža, kad nepakenktų vairavimo efektui ir grandinės veikimui.

PCB išdėstymas:PCB išdėstymo metu reikia kiek įmanoma sutrumpinti išlygiavimo tarp vairuotojo grandinės ir MOSFET užtvaro ilgį, o išlygiavimo plotį padidinti, kad būtų sumažintas parazitinio induktyvumo ir pasipriešinimo poveikis vairavimo efektui. Tuo pačiu metu pagrindiniai komponentai, tokie kaip pavaros rezistoriai, turėtų būti dedami arčiau MOSFET vartų.

IV. Programų pavyzdžiai

MOSFET tvarkyklės grandinės plačiai naudojamos įvairiuose galios elektroniniuose įrenginiuose ir grandinėse, pavyzdžiui, perjungiamuose maitinimo šaltiniuose, keitikliuose ir variklio pavarose. Šiose programose tvarkyklių grandinių projektavimas ir optimizavimas yra labai svarbūs siekiant pagerinti įrenginių veikimą ir patikimumą.

Apibendrinant galima pasakyti, kad MOSFET vairavimo grandinė yra nepakeičiama galios elektronikos ir grandinės dizaino dalis. Pagrįstai suprojektavus vairuotojo grandinę, ji gali užtikrinti, kad MOSFET veiktų normaliai ir patikimai, taip pagerinant visos grandinės veikimą ir patikimumą.