Үлкен пакет MOSFET драйвер тізбегі

Ең алдымен, MOSFET түрі мен құрылымы, MOSFET - бұл FET (басқасы - JFET), жақсартылған немесе сарқылу түрі, P-арнасы немесе N-арнасы барлығы төрт түрге шығарылуы мүмкін, бірақ тек жақсартылған N-нің нақты қолданылуы -арналық MOSFET және жақсартылған P-арна MOSFETs, әдетте NMOSFET деп аталады, немесе PMOSFET әдетте осылай аталады. NMOSFET немесе PMOSFET осы екі түрге жатады. Жетілдірілген MOSFET-тің осы екі түрі үшін NMOSFET-тер төзімділігі төмен және өндірудің қарапайымдылығына байланысты жиі пайдаланылады. Сондықтан, NMOSFET әдетте коммутациялық қуат көзі мен қозғалтқыш жетек қолданбаларында пайдаланылады және келесі кіріспе NMOSFET-ке де назар аударады. үш түйреуіш арасында паразиттік сыйымдылық барMOSFET, бұл қажет емес, керісінше өндіріс процесінің шектеулеріне байланысты. Паразиттік сыйымдылықтың болуы драйвер тізбегін жобалауды немесе таңдауды біршама қиындатады. Дренаж мен көздің арасында паразиттік диод бар. Бұл корпус диоды деп аталады және қозғалтқыштар сияқты индуктивті жүктемелерді жүргізуде маңызды. Айтпақшы, дене диоды тек жеке MOSFET-де болады және әдетте IC чипінің ішінде болмайды.

ЕндіMOSFETтөмен вольтты қосымшаларды басқарыңыз, 5 В қуат көзін пайдаланған кезде, бұл жолы дәстүрлі тотемдік полюс құрылымын пайдалансаңыз, транзистордың салдарынан шамамен 0,7 В кернеудің төмендеуі болады, нәтижесінде кернеудегі қақпаға нақты қосылатын соңғы нәтиже тек қана болады. 4.3 В. Осы уақытта біз белгілі бір тәуекелдердің болуы бойынша MOSFET 4,5 В номиналды қақпа кернеуін таңдаймыз. Дәл осындай мәселе 3V немесе басқа төмен вольтты қуат көзін пайдалану кезінде орын алады. Қос кернеу кейбір басқару тізбектерінде пайдаланылады, онда логикалық бөлім әдеттегі 5 В немесе 3,3 В цифрлық кернеуді, ал қуат бөлімі 12 В немесе одан да жоғары кернеуді пайдаланады. Екі кернеу жалпы жерге қосу арқылы қосылады. Бұл төмен кернеу жағына жоғары кернеу жағында MOSFET-ті тиімді басқаруға мүмкіндік беретін тізбекті пайдалану талабын қояды, ал жоғары кернеу жағындағы MOSFET 1 және 2-де айтылған мәселелерге тап болады.

Барлық үш жағдайда да тотемдік полюстер құрылымы шығыс талаптарына жауап бере алмайды және көптеген дайын MOSFET драйверінің IC құрылғыларында кернеуді шектейтін құрылым жоқ сияқты. Кіріс кернеуі тұрақты мән емес, ол уақытқа немесе басқа факторларға байланысты өзгереді. Бұл вариация PWM тізбегі арқылы MOSFET-ке берілген жетек кернеуінің тұрақсыз болуына әкеледі. MOSFET-ті жоғары қақпа кернеулерінен қауіпсіз ету үшін көптеген MOSFET-терде қақпа кернеуінің амплитудасын күшпен шектеу үшін кірістірілген кернеу реттегіштері бар. Бұл жағдайда, жетек кернеуі кернеу реттегішінен көп қамтамасыз етілгенде, ол бір уақытта үлкен статикалық қуат тұтынуды тудырады, егер сіз тек резисторлық кернеуді бөлу принципін қақпа кернеуін азайту үшін қолдансаңыз, салыстырмалы түрде жоғары болады. кіріс кернеуі,MOSFETжақсы жұмыс істейді, ал қақпа кернеуі толық емес өткізгіштікке әкелу үшін жеткіліксіз болған кезде кіріс кернеуі төмендейді, осылайша қуат тұтынуды арттырады.

Қарапайым талдау жасау үшін мұнда тек NMOSFET драйвер тізбегі үшін салыстырмалы түрде кең таралған схема: Vl және Vh - төменгі және жоғары деңгейлі қуат көзі, екі кернеу бірдей болуы мүмкін, бірақ Vl Vh аспауы керек. Q1 және Q2 төңкерілген тотемдік полюсті құрайды, оқшаулауды жүзеге асыру үшін пайдаланылады және сонымен бірге екі драйвер түтігі Q3 және Q4 бірдей уақытта өткізбейтіндігін қамтамасыз етеді. R2 және R3 PWM кернеуін қамтамасыз етеді R2 және R3 PWM кернеуінің анықтамасын қамтамасыз етеді, осы анықтаманы өзгерту арқылы тізбектің PWM сигналының толқын пішінінде салыстырмалы түрде тік және түзу күйінде жұмыс істеуіне мүмкіндік бере аласыз. Q3 және Q4 жетек тоғын қамтамасыз ету үшін пайдаланылады, қосу уақытына байланысты, Vh және GND қатысты Q3 және Q4 Vce кернеуінің төмендеуінің ең азы ғана, бұл кернеудің төмендеуі әдетте тек 0,3 В немесе одан әлдеқайда төмен. 0,7В Vce R5 және R6 - кері байланыс резисторлары, R5 және R6 қақпасы үшін пайдаланылады, кері байланыс резисторлары, содан кейін генерациялау үшін Q5 арқылы өткізілетін қақпа кернеуін таңдау үшін пайдаланылады. Q1 және Q2 негіздері бойынша күшті теріс кері байланыс, осылайша қақпа кернеуін соңғы мәнге дейін шектейді. Бұл мәнді R5 және R6 арқылы реттеуге болады. Соңында, R1 базалық токтың Q3 және Q4 шектеуін қамтамасыз етеді, ал R4 MOSFETs үшін қақпа тоғының шектеуін қамтамасыз етеді, бұл Q3Q4 мұзының шектеуі болып табылады. Қажет болса, жеделдету конденсаторын R4-тен жоғары параллель қосуға болады.