Прежде всего, тип и структура MOSFET, MOSFET - это полевой транзистор (другой - JFET), может быть изготовлен в улучшенном или обедненном типе, P-канале или N-канале, всего четыре типа, но фактическое применение только улучшенного N -канальные МОП-транзисторы и улучшенные МОП-транзисторы с P-каналом, которые обычно называются NMOSFET, или PMOSFET относятся к обычно упоминаемым NMOSFET, или PMOSFET относятся к этим двум типам. Для этих двух типов улучшенных МОП-транзисторов чаще используются NMOSFET из-за их низкого сопротивления в открытом состоянии и простоты изготовления. Поэтому NMOSFET обычно используются в импульсных источниках питания и приводах двигателей, и следующее введение также посвящено NMOSFET. Между тремя выводами микросхемы существует паразитная емкость.МОП-транзистор, что не нужно, а скорее связано с ограничениями производственного процесса. Наличие паразитной емкости несколько усложняет проектирование или выбор схемы драйвера. Между стоком и истоком стоит паразитный диод. Он называется корпусным диодом и важен для управления индуктивными нагрузками, такими как двигатели. Кстати, основной диод присутствует только в отдельных МОП-транзисторах и обычно не присутствует внутри микросхемы.
ТеперьМОП-транзисторпривод низковольтных приложений, при использовании источника питания 5 В, на этот раз, если вы используете традиционную структуру тотемного полюса, из-за падения напряжения на транзисторе около 0,7 В, в результате чего фактическое окончание, добавленное к затвору на напряжении, составляет только 4,3 В. На данный момент мы выбираем номинальное напряжение затвора МОП-транзистора 4,5 В исходя из наличия определенных рисков. Та же проблема возникает при использовании источника питания 3 В или другого низковольтного источника питания. Двойное напряжение используется в некоторых схемах управления, где в логической секции используется типичное цифровое напряжение 5 В или 3,3 В, а в силовой секции — 12 В или даже выше. Оба напряжения соединяются с помощью общей земли. Это накладывает требование на использование схемы, которая позволяет стороне низкого напряжения эффективно управлять МОП-транзистором на стороне высокого напряжения, в то время как МОП-транзистор на стороне высокого напряжения столкнется с теми же проблемами, упомянутыми в пунктах 1 и 2.
Во всех трех случаях структура тотемного полюса не может соответствовать требованиям к выходу, и многие стандартные микросхемы драйверов MOSFET, по-видимому, не включают в себя структуру ограничения напряжения на затворе. Входное напряжение не является фиксированной величиной, оно меняется со временем или другими факторами. Это изменение приводит к тому, что напряжение возбуждения, подаваемое на МОП-транзистор через схему ШИМ, становится нестабильным. Чтобы защитить МОП-транзистор от высоких напряжений на затворе, многие МОП-транзисторы имеют встроенные регуляторы напряжения для принудительного ограничения амплитуды напряжения на затворе. В этом случае, когда напряжение привода обеспечивает большее, чем стабилизатор напряжения, это одновременно приведет к большому статическому энергопотреблению. Если вы просто используете принцип резисторного делителя напряжения для уменьшения напряжения на затворе, будет относительно высокое напряжение. входное напряжение,МОП-транзисторработает хорошо, в то время как входное напряжение снижается, когда напряжение затвора недостаточно, чтобы вызвать неполную проводимость, тем самым увеличивая энергопотребление.
Относительно общая схема здесь только для схемы драйвера NMOSFET для проведения простого анализа: Vl и Vh — это источники питания низкого и высокого класса, два напряжения могут быть одинаковыми, но Vl не должно превышать Vh. Q1 и Q2 образуют перевернутый тотемный полюс, используемый для реализации изоляции и в то же время для обеспечения того, чтобы две трубки драйвера Q3 и Q4 не имели одинаковой проводимости. R2 и R3 обеспечивают напряжение ШИМ. R2 и R3 обеспечивают опорное напряжение ШИМ. Изменяя это опорное значение, вы можете позволить схеме работать в относительно крутом и прямолинейном положении сигнала ШИМ. Q3 и Q4 используются для обеспечения тока возбуждения из-за времени включения, Q3 и Q4 относительно Vh и GND составляют лишь минимум падения напряжения Vce, это падение напряжения обычно составляет всего 0,3 В или около того, что намного ниже. R5 и R6 — резисторы обратной связи, используемые для затвора. R5 и R6 — резисторы обратной связи, используемые для выборки напряжения затвора, которое затем проходит через Q5 для создания сильной отрицательной обратной связи на базах Q1 и Q2, тем самым ограничивая напряжение затвора до конечного значения. Это значение можно регулировать с помощью R5 и R6. Наконец, R1 обеспечивает ограничение тока базы Q3 и Q4, а R4 обеспечивает ограничение тока затвора полевых МОП-транзисторов, что является ограничением Ice Q3Q4. При необходимости ускорительный конденсатор можно подключить параллельно выше R4.
Время публикации: 21 апреля 2024 г.
