Vai jūs zināt MOSFET draivera shēmu?

MOSFET draivera shēma ir svarīga jaudas elektronikas un ķēdes konstrukcijas sastāvdaļa, kas ir atbildīga par pietiekamas piedziņas jaudas nodrošināšanu, lai nodrošinātu, ka MOSFET var darboties pareizi un uzticami. Tālāk ir sniegta detalizēta MOSFET draiveru ķēžu analīze:

I. Piedziņas ķēdes loma

Nodrošiniet pietiekamu piedziņas jaudu:Tā kā piedziņas signāls bieži tiek dots no kontrollera (piemēram, DSP, mikrokontrolleris), piedziņas spriegums un strāva var nebūt pietiekami, lai tieši ieslēgtu MOSFET, tāpēc ir nepieciešama piedziņas ķēde, lai tā atbilstu piedziņas iespējām.

Nodrošiniet labus pārslēgšanas apstākļus:Vadītāja ķēdei ir jānodrošina, lai MOSFET pārslēgšanas laikā nebūtu ne pārāk ātri, ne pārāk lēni, lai izvairītos no EMI problēmām un pārmērīgiem pārslēgšanas zudumiem.

Nodrošiniet ierīces uzticamību:Tā kā komutācijas ierīcē ir parazītiski parametri, vadīšanas vai izslēgšanas laikā var rasties sprieguma-strāvas lēcieni, un vadītāja ķēdei ir jānovērš šie smailes, lai aizsargātu ķēdi un ierīci.

II. Piedziņas ķēžu veidi

 

Neizolēts vadītājs

Tiešais piedziņa:Vienkāršākais veids, kā vadīt MOSFET, ir savienot piedziņas signālu tieši ar MOSFET vārtiem. Šī metode ir piemērota gadījumiem, kad braukšanas spēja ir pietiekama un izolācijas prasības nav augstas.

Bootstrap shēma:Izmantojot principu, ka kondensatora spriegumu nevar mainīt pēkšņi, spriegums tiek automātiski pacelts, kad MOSFET maina pārslēgšanas stāvokli, tādējādi iedarbinot augstsprieguma MOSFET. Šo pieeju parasti izmanto gadījumos, kad MOSFET nevar koplietot zemējumu ar draivera IC, piemēram, BUCK shēmas.

Izolēts draiveris

Optocoupler izolācija:Piedziņas signāla izolēšana no galvenās ķēdes tiek panākta, izmantojot optiskos savienojumus. Optocoupler ir elektriskās izolācijas priekšrocības un spēcīga prettraucējumu spēja, taču frekvences reakcija var būt ierobežota, un skarbos apstākļos var samazināties kalpošanas laiks un uzticamība.

Transformatora izolācija:Transformatoru izmantošana, lai panāktu piedziņas signāla izolāciju no galvenās ķēdes. Transformatora izolācijas priekšrocības ir laba augstfrekvences reakcija, augsts izolācijas spriegums utt., Bet dizains ir salīdzinoši sarežģīts un jutīgs pret parazītiskiem parametriem.

Treškārt, braukšanas ķēdes punktu dizains

Piedziņas spriegums:Jānodrošina, lai piedziņas spriegums būtu lielāks par MOSFET sliekšņa spriegumu, lai nodrošinātu, ka MOSFET var droši vadīt. Tajā pašā laikā piedziņas spriegumam nevajadzētu būt pārāk augstam, lai nesabojātu MOSFET.

Piedziņas strāva:Lai gan MOSFET ir sprieguma darbināmas ierīces un tām nav nepieciešama liela nepārtraukta piedziņas strāva, ir jāgarantē maksimālā strāva, lai nodrošinātu noteiktu pārslēgšanas ātrumu. Tāpēc vadītāja ķēdei jāspēj nodrošināt pietiekamu maksimālo strāvu.

Piedziņas rezistors:Piedziņas rezistors tiek izmantots, lai kontrolētu pārslēgšanas ātrumu un nomāktu strāvas lēcienus. Rezistora vērtības izvēlei jābūt balstītai uz konkrēto ķēdi un MOSFET īpašībām. Parasti rezistora vērtībai nevajadzētu būt pārāk lielai vai pārāk mazai, lai neietekmētu braukšanas efektu un ķēdes veiktspēju.

PCB izkārtojums:PCB izkārtojuma laikā pēc iespējas jāsaīsina izlīdzinājuma garums starp vadītāja ķēdi un MOSFET vārtiem un jāpalielina izlīdzināšanas platums, lai samazinātu parazitārās induktivitātes un pretestības ietekmi uz braukšanas efektu. Tajā pašā laikā galvenās sastāvdaļas, piemēram, piedziņas rezistori, jānovieto tuvāk MOSFET vārtiem.

IV. Lietojumprogrammu piemēri

MOSFET draiveru shēmas tiek plaši izmantotas dažādās jaudas elektroniskās ierīcēs un shēmās, piemēram, komutācijas barošanas avotos, invertoros un motora piedziņās. Šajās lietojumprogrammās draiveru ķēžu projektēšana un optimizācija ir ļoti svarīga, lai uzlabotu ierīču veiktspēju un uzticamību.

Rezumējot, MOSFET piedziņas shēma ir neatņemama jaudas elektronikas un ķēdes dizaina sastāvdaļa. Saprātīgi projektējot draivera ķēdi, tas var nodrošināt, ka MOSFET darbojas normāli un uzticami, tādējādi uzlabojot visas ķēdes veiktspēju un uzticamību.