Poznáte obvod ovládača MOSFET？

Obvod ovládača MOSFET je kľúčovou súčasťou výkonovej elektroniky a návrhu obvodov, ktorý je zodpovedný za poskytovanie dostatočnej schopnosti pohonu, aby sa zabezpečilo, že MOSFET bude fungovať správne a spoľahlivo. Nasleduje podrobná analýza obvodov ovládača MOSFET:

I. Úloha obvodu pohonu

Poskytnite dostatočnú kapacitu disku:Pretože signál pohonu je často vydávaný z ovládača (napr. DSP, mikrokontroléra), napätie a prúd pohonu nemusia byť dostatočné na priame zapnutie MOSFET, takže je potrebný obvod pohonu, ktorý zodpovedá schopnosti pohonu.

Zabezpečte dobré spínacie podmienky:Obvod ovládača musí zabezpečiť, aby MOSFETy neboli príliš rýchle ani príliš pomalé počas prepínania, aby sa predišlo problémom s EMI a nadmerným stratám pri prepínaní.

Zabezpečte spoľahlivosť zariadenia:V dôsledku prítomnosti parazitných parametrov spínacieho zariadenia sa môžu počas vedenia alebo vypínania generovať napäťovo-prúdové špičky a budiaci obvod musí tieto špičky potlačiť, aby ochránil obvod a zariadenie.

II. Typy pohonných obvodov

 

Neizolovaný ovládač

Priamy pohon:Najjednoduchší spôsob, ako riadiť MOSFET, je pripojiť riadiaci signál priamo k bráne MOSFET. Táto metóda je vhodná pre prípady, keď je jazdná schopnosť dostatočná a požiadavky na izoláciu nie sú vysoké.

Bootstrap obvod:Na základe princípu, že napätie kondenzátora nie je možné náhle zmeniť, sa napätie automaticky zdvihne, keď MOSFET zmení svoj stav spínania, čím sa aktivuje vysokonapäťový MOSFET. Tento prístup sa bežne používa v prípadoch, keď MOSFET nemôže zdieľať spoločnú zem s tranzistorom MOSFET. IC ovládača, ako sú obvody BUCK.

Izolovaný vodič

Izolácia optočlena:Izolácia riadiaceho signálu od hlavného obvodu je dosiahnutá pomocou optočlenov. Optočlen má výhody elektrickej izolácie a silnej odolnosti proti rušeniu, ale frekvenčná odozva môže byť obmedzená a životnosť a spoľahlivosť sa môžu v drsných podmienkach znížiť.

Izolácia transformátora:Použitie transformátorov na dosiahnutie izolácie hnacieho signálu od hlavného obvodu. Izolácia transformátora má výhody dobrej vysokofrekvenčnej odozvy, vysokého izolačného napätia atď., Konštrukcia je však pomerne zložitá a náchylná na parazitné parametre.

Po tretie, návrh bodov hnacieho okruhu

Napätie pohonu:Malo by sa zabezpečiť, aby bolo napätie pohonu vyššie ako prahové napätie MOSFET, aby sa zabezpečilo, že MOSFET môže spoľahlivo viesť. Zároveň by napätie pohonu nemalo byť príliš vysoké, aby nedošlo k poškodeniu MOSFET.

Prúd pohonu:Aj keď sú MOSFETy napäťovo poháňané zariadenia a nevyžadujú veľa nepretržitého riadiaceho prúdu, musí byť zaručený špičkový prúd, aby sa zabezpečila určitá rýchlosť spínania. Preto by obvod vodiča mal byť schopný poskytnúť dostatočný špičkový prúd.

Drive Rezistor:Pohonný odpor sa používa na riadenie rýchlosti spínania a potlačenie prúdových špičiek. Výber hodnoty odporu by mal byť založený na konkrétnom obvode a charakteristikách MOSFET. Vo všeobecnosti by hodnota odporu nemala byť príliš veľká alebo príliš malá, aby nedošlo k ovplyvneniu hnacieho efektu a výkonu obvodu.

Rozloženie PCB:Počas rozloženia PCB by sa mala dĺžka zarovnania medzi obvodom budiča a hradlom MOSFET čo najviac skrátiť a šírka zarovnania by sa mala zväčšiť, aby sa znížil vplyv parazitnej indukčnosti a odporu na efekt riadenia. Zároveň by kľúčové komponenty, ako sú rezistory pohonu, mali byť umiestnené bližšie k bráne MOSFET.

IV. Príklady aplikácií

Ovládacie obvody MOSFET sa široko používajú v rôznych výkonových elektronických zariadeniach a obvodoch, ako sú spínané zdroje napájania, invertory a motorové pohony. V týchto aplikáciách je návrh a optimalizácia obvodov ovládača rozhodujúca pre zlepšenie výkonu a spoľahlivosti zariadení.

Stručne povedané, budiaci obvod MOSFET je nevyhnutnou súčasťou výkonovej elektroniky a návrhu obvodov. Primeraným návrhom obvodu budiča dokáže zabezpečiť, aby MOSFET fungoval normálne a spoľahlivo, čím sa zlepší výkon a spoľahlivosť celého obvodu.