Lielas paketes MOSFET draivera shēma

Pirmkārt, MOSFET tips un struktūra, MOSFET ir FET (cits ir JFET), var tikt ražots uzlabotā vai izsīkuma tipa, P-kanāla vai N-kanāla kopumā četros veidos, bet faktiskais pielietojums ir tikai uzlabots N. -kanāla MOSFET un uzlabotie P-kanāla MOSFET, kas parasti tiek saukti par NMOSFET, vai PMOSFET attiecas uz tā parasti pieminēto NMOSFET vai PMOSFET attiecas uz šiem diviem veidiem. Šiem divu veidu uzlabotajiem MOSFET NMOSFET tiek biežāk izmantoti to zemās pretestības un ražošanas vienkāršības dēļ. Tāpēc NMOSFET parasti izmanto komutācijas barošanas avota un motora piedziņas lietojumprogrammās, un nākamajā ievadā uzmanība tiek pievērsta arī NMOSFET. parazitārā kapacitāte pastāv starp trim kontaktiemMOSFET, kas nav vajadzīgs, bet gan ražošanas procesa ierobežojumu dēļ. Parazītiskās kapacitātes klātbūtne padara draivera ķēdes projektēšanu vai izvēli nedaudz sarežģītu. Starp kanalizāciju un avotu atrodas parazitārā diode. To sauc par korpusa diodi, un tas ir svarīgi, vadot induktīvās slodzes, piemēram, motorus. Starp citu, korpusa diode atrodas tikai atsevišķos MOSFET, un parasti tā nav IC mikroshēmā.

TagadMOSFETvadīt zemsprieguma lietojumprogrammas, kad tiek izmantots 5V barošanas avots, šoreiz, ja izmantojat tradicionālo totēma pola struktūru, tranzistors ir aptuveni 0,7 V sprieguma kritums, kā rezultātā faktiskais gala pievienots vārtiem uz sprieguma ir tikai 4,3 V. Šobrīd mēs izvēlamies MOSFET nominālo vārtu spriegumu 4,5 V, pamatojoties uz noteiktu risku esamību. Tāda pati problēma rodas, izmantojot 3V vai citus zemsprieguma barošanas avotus. Duālais spriegums tiek izmantots dažās vadības ķēdēs, kur loģiskā sekcija izmanto tipisku 5 V vai 3,3 V digitālo spriegumu, bet jaudas sekcija izmanto 12 V vai pat lielāku. Abi spriegumi ir savienoti, izmantojot kopīgu zemējumu. Tas nosaka prasību izmantot ķēdi, kas ļauj zemsprieguma pusei efektīvi kontrolēt MOSFET augstsprieguma pusē, savukārt MOSFET augstsprieguma pusē saskarsies ar tām pašām problēmām, kas minētas 1. un 2. punktā.

Visos trīs gadījumos totēma staba struktūra nevar atbilst izvades prasībām, un šķiet, ka daudzos MOSFET draivera IC nav iekļauta vārtu sprieguma ierobežošanas struktūra. Ieejas spriegums nav fiksēta vērtība, tas mainās atkarībā no laika vai citiem faktoriem. Šīs izmaiņas izraisa piedziņas spriegumu, ko PWM ķēde nodrošina MOSFET, nestabilu. Lai MOSFET aizsargātu pret augstiem vārtu spriegumiem, daudzos MOSFET ir iebūvēti sprieguma regulatori, lai stingri ierobežotu vārtu sprieguma amplitūdu. Tādā gadījumā, kad piedziņas spriegums nodrošinās vairāk nekā sprieguma regulators, tas vienlaikus radīs lielu statiskās jaudas patēriņu, ja vienkārši izmantosiet rezistoru sprieguma dalītāja principu, lai samazinātu vārtu spriegumu, būs salīdzinoši augsts. ieejas spriegums,MOSFETdarbojas labi, savukārt ieejas spriegums tiek samazināts, ja aizbīdņa spriegums ir nepietiekams, lai izraisītu nepilnīgu vadītspēju, tādējādi palielinot enerģijas patēriņu.

Salīdzinoši izplatīta ķēde šeit ir tikai NMOSFET draivera ķēdei, lai veiktu vienkāršu analīzi: Vl un Vh ir zemas un augstākās klases barošanas avoti, abi spriegumi var būt vienādi, bet Vl nedrīkst pārsniegt Vh. Q1 un Q2 veido apgrieztu totēma stabu, ko izmanto, lai realizētu izolāciju un tajā pašā laikā nodrošinātu, ka divas vadītāja caurules Q3 un Q4 nebūs vienādas vadītspējas. R2 un R3 nodrošina PWM spriegumu R2 un R3 nodrošina PWM sprieguma atsauci, mainot šo atsauci, jūs varat ļaut ķēdei darboties PWM signāla viļņu formā, kas ir salīdzinoši stāva un taisna. Q3 un Q4 tiek izmantoti, lai nodrošinātu piedziņas strāvu, jo ieslēgšanās laika dēļ Q3 un Q4 attiecībā pret Vh un GND ir tikai minimālais Vce sprieguma kritums, šis sprieguma kritums parasti ir tikai aptuveni 0,3 V, daudz mazāks. nekā 0,7 V Vce R5 un R6 ir atgriezeniskās saites rezistori, ko izmanto vārtiem R5 un R6 ir atgriezeniskās saites rezistori, ko izmanto, lai ņemtu paraugu aizslēga spriegumu, kas pēc tam tiek nodots caur Q5, lai ģenerētu. spēcīga negatīva atgriezeniskā saite uz Q1 un Q2 bāzēm, tādējādi ierobežojot vārtu spriegumu līdz noteiktai vērtībai. Šo vērtību var regulēt ar R5 un R6. Visbeidzot, R1 nodrošina bāzes strāvas ierobežojumu līdz Q3 un Q4, un R4 nodrošina MOSFET aizbīdņu strāvas ierobežojumu, kas ir Q3Q4 ledus ierobežojums. Ja nepieciešams, virs R4 paralēli var pieslēgt paātrinājuma kondensatoru.