Cunoașteți circuitul driverului MOSFET?

Circuitul de driver MOSFET este o parte esențială a electronicii de putere și a designului circuitului, care este responsabil pentru furnizarea unei capacități de acționare suficiente pentru a se asigura că MOSFET-ul poate funcționa corect și fiabil. Următoarea este o analiză detaliată a circuitelor driver MOSFET:

I. Rolul circuitului de antrenare

Furnizați o capacitate de unitate suficientă:Deoarece semnalul de comandă este adesea dat de la un controler (de exemplu, DSP, microcontroler), tensiunea și curentul de comandă ar putea să nu fie suficiente pentru a porni direct MOSFET-ul, așa că este necesar un circuit de comandă pentru a se potrivi cu capacitatea unității.

Asigurați condiții bune de comutare:Circuitul driver trebuie să se asigure că MOSFET-urile nu sunt nici prea rapide, nici prea lente în timpul comutării, pentru a evita problemele EMI și pierderile excesive de comutare.

Asigurați fiabilitatea dispozitivului:Datorită prezenței parametrilor paraziți ai dispozitivului de comutare, pot fi generate vârfuri de tensiune-curent în timpul conducerii sau opririi, iar circuitul driverului trebuie să suprime aceste vârfuri pentru a proteja circuitul și dispozitivul.

II. Tipuri de circuite de acţionare

 

Șofer neizolat

Direct Drive:Cel mai simplu mod de a conduce MOSFET-ul este să conectați semnalul de comandă direct la poarta MOSFET-ului. Această metodă este potrivită pentru ocaziile în care capacitatea de conducere este suficientă și cerința de izolare nu este ridicată.

Circuit de bootstrap:Folosind principiul că tensiunea condensatorului nu poate fi schimbată brusc, tensiunea este ridicată automat atunci când MOSFET-ul își schimbă starea de comutare, conducând astfel MOSFET-ul de înaltă tensiune. Această abordare este utilizată în mod obișnuit în cazurile în care MOSFET-ul nu poate împărtăși o masă comună cu driver IC, cum ar fi circuitele BUCK.

Șofer izolat

Izolarea optocuplerului:Izolarea semnalului de comandă de circuitul principal se realizează prin optocuple. Optocuplerul are avantajele izolării electrice și abilitatea puternică anti-interferență, dar răspunsul în frecvență poate fi limitat, iar viața și fiabilitatea pot fi reduse în condiții dure.

Izolarea transformatorului:Utilizarea transformatoarelor pentru a obține izolarea semnalului de comandă de circuitul principal. Izolarea transformatorului are avantajele unui răspuns bun de înaltă frecvență, tensiune mare de izolare etc., dar designul este relativ complex și susceptibil la parametrii paraziți.

În al treilea rând, proiectarea punctelor circuitului de conducere

Tensiune de antrenare:Ar trebui să se asigure că tensiunea de comandă este mai mare decât tensiunea de prag a MOSFET-ului pentru a se asigura că MOSFET-ul poate conduce fiabil. În același timp, tensiunea de comandă nu ar trebui să fie prea mare pentru a evita deteriorarea MOSFET-ului.

Curent de antrenare:Deși MOSFET-urile sunt dispozitive acționate de tensiune și nu necesită mult curent de antrenare continuu, curentul de vârf trebuie garantat pentru a asigura o anumită viteză de comutare. Prin urmare, circuitul driver ar trebui să poată furniza un curent de vârf suficient.

Rezistorul de antrenare:Rezistorul de antrenare este utilizat pentru a controla viteza de comutare și pentru a suprima vârfurile de curent. Selectarea valorii rezistorului ar trebui să se bazeze pe circuitul specific și pe caracteristicile MOSFET-ului. În general, valoarea rezistenței nu trebuie să fie prea mare sau prea mică pentru a evita afectarea efectului de antrenare și a performanței circuitului.

Aspect PCB:În timpul amenajării PCB, lungimea alinierii dintre circuitul driverului și poarta MOSFET ar trebui scurtată cât mai mult posibil, iar lățimea alinierii ar trebui mărită pentru a reduce impactul inductanței parazitare și rezistenței asupra efectului de antrenare. În același timp, componentele cheie, cum ar fi rezistențele de acţionare, ar trebui să fie plasate mai aproape de poarta MOSFET.

IV. Exemple de aplicații

Circuitele driver MOSFET sunt utilizate pe scară largă într-o varietate de dispozitive și circuite electronice de putere, cum ar fi sursele de alimentare cu comutare, invertoare și unități de motor. În aceste aplicații, proiectarea și optimizarea circuitelor driverului sunt esențiale pentru a îmbunătăți performanța și fiabilitatea dispozitivelor.

Pe scurt, circuitul de comandă MOSFET este o parte indispensabilă a electronicii de putere și a proiectării circuitelor. Prin proiectarea rezonabilă a circuitului de driver, se poate asigura că MOSFET-ul funcționează normal și fiabil, îmbunătățind astfel performanța și fiabilitatea întregului circuit.