Malaking Package MOSFET Driver Circuit

Una sa lahat, ang uri at istraktura ng MOSFET, ang MOSFET ay isang FET (isa pa ay JFET), maaaring gawin sa pinahusay o uri ng pagkaubos, P-channel o N-channel sa kabuuan na apat na uri, ngunit ang aktwal na aplikasyon ng pinahusay na N lamang. -channel MOSFET at pinahusay na P-channel MOSFET, kaya karaniwang tinutukoy bilang NMOSFET, o PMOSFET ay tumutukoy sa So karaniwang binabanggit na NMOSFET, o Ang PMOSFET ay tumutukoy sa dalawang uri na ito. Para sa dalawang uri ng mga pinahusay na MOSFET na ito, ang mga NMOSFET ay mas karaniwang ginagamit dahil sa kanilang mababang resistensya at kadalian ng paggawa. Samakatuwid, ang mga NMOSFET ay karaniwang ginagamit sa pagpapalit ng power supply at mga application ng motor drive, at ang sumusunod na pagpapakilala ay nakatuon din sa mga NMOSFET. umiiral ang parasitic capacitance sa pagitan ng tatlong pin ngMOSFET, na hindi kailangan, ngunit dahil sa mga limitasyon ng proseso ng pagmamanupaktura. Ang pagkakaroon ng parasitic capacitance ay ginagawang medyo nakakalito sa disenyo o pagpili ng isang driver circuit. Mayroong isang parasitic diode sa pagitan ng alisan ng tubig at ang pinagmulan. Ito ay tinatawag na body diode at mahalaga sa pagmamaneho ng mga inductive load tulad ng mga motor. Sa pamamagitan ng paraan, ang body diode ay naroroon lamang sa mga indibidwal na MOSFET at kadalasang wala sa loob ng isang IC chip.

Ngayon angMOSFEThumimok ng mga application na mababa ang boltahe, kapag ang paggamit ng 5V power supply, oras na ito kung gagamitin mo ang tradisyonal na istraktura ng totem poste, dahil sa transistor ay tungkol sa 0.7V boltahe drop, na nagreresulta sa aktwal na panghuling idinagdag sa gate sa boltahe ay lamang 4.3 V. Sa oras na ito, pinipili namin ang nominal na boltahe ng gate na 4.5V ng MOSFET sa pagkakaroon ng ilang mga panganib. Ang parehong problema ay nangyayari sa paggamit ng 3V o iba pang mababang boltahe na pagkakataon sa supply ng kuryente. Ginagamit ang dalawahang boltahe sa ilang control circuit kung saan ang logic section ay gumagamit ng tipikal na 5V o 3.3V digital na boltahe at ang power section ay gumagamit ng 12V o mas mataas pa. Ang dalawang boltahe ay konektado gamit ang isang karaniwang lupa. Naglalagay ito ng pangangailangan na gumamit ng circuit na nagpapahintulot sa mababang boltahe na bahagi na epektibong makontrol ang MOSFET sa mataas na boltahe na bahagi, habang ang MOSFET sa mataas na boltahe na bahagi ay haharap sa parehong mga problema na binanggit sa 1 at 2.

Sa lahat ng tatlong kaso, hindi matutugunan ng istraktura ng totem pole ang mga kinakailangan sa output, at maraming mga off-the-shelf na MOSFET driver IC ang mukhang hindi kasama ang istraktura ng paglilimita ng boltahe ng gate. Ang input boltahe ay hindi isang nakapirming halaga, ito ay nag-iiba sa oras o iba pang mga kadahilanan. Ang pagkakaiba-iba na ito ay nagiging sanhi ng boltahe ng drive na ibinigay sa MOSFET ng PWM circuit upang maging hindi matatag. Upang gawing ligtas ang MOSFET mula sa matataas na boltahe ng gate, maraming MOSFET ang may built-in na regulator ng boltahe upang piliting limitahan ang amplitude ng boltahe ng gate. Sa kasong ito, kapag ang drive boltahe ay nagbigay ng higit sa boltahe regulator, ito ay magiging sanhi ng isang malaking static na paggamit ng kuryente sa parehong oras, kung gagamitin mo lamang ang prinsipyo ng risistor boltahe divider upang bawasan ang boltahe ng gate, magkakaroon ng medyo mataas. input boltahe, angMOSFETgumagana nang maayos, habang ang input boltahe ay nababawasan kapag ang boltahe ng gate ay hindi sapat upang maging sanhi ng isang mas mababa sa kumpletong pagpapadaloy, at sa gayon ay tumataas ang pagkonsumo ng kuryente.

Medyo karaniwang circuit dito lamang para sa circuit driver ng NMOSFET na gumawa ng isang simpleng pagsusuri: Ang Vl at Vh ay ang low-end at high-end na power supply, ang dalawang boltahe ay maaaring pareho, ngunit ang Vl ay hindi dapat lumampas sa Vh. Ang Q1 at Q2 ay bumubuo ng isang baligtad na poste ng totem, na ginagamit upang mapagtanto ang paghihiwalay, at sa parehong oras upang matiyak na ang dalawang driver tube Q3 at Q4 ay hindi magiging parehong oras na pagpapadaloy. R2 at R3 ay nagbibigay ng isang PWM boltahe R2 at R3 ay nagbibigay ng PWM boltahe reference, sa pamamagitan ng pagbabago ng reference na ito, maaari mong hayaan ang circuit na gumana sa PWM signal waveform ay medyo matarik at tuwid na posisyon. Ang Q3 at Q4 ay ginagamit upang magbigay ng kasalukuyang drive, dahil sa on-time, ang Q3 at Q4 na may kaugnayan sa Vh at GND ay isang minimum lamang ng pagbaba ng boltahe ng Vce, ang pagbaba ng boltahe na ito ay karaniwang 0.3V lamang o higit pa, mas mababa. kaysa sa 0.7V Vce R5 at R6 ay ang feedback resistors, na ginagamit para sa gate R5 at R6 ay feedback resistors na ginagamit upang sample ng boltahe ng gate, na pagkatapos ay ipapasa sa Q5 upang makabuo ng isang malakas na negatibong feedback sa mga base ng Q1 at Q2, kaya nililimitahan ang boltahe ng gate sa isang may hangganang halaga. Ang halagang ito ay maaaring isaayos ng R5 at R6. Sa wakas, ibinibigay ng R1 ang limitasyon ng kasalukuyang base sa Q3 at Q4, at ang R4 ay nagbibigay ng limitasyon ng kasalukuyang gate sa mga MOSFET, na siyang limitasyon ng Ice ng Q3Q4. Ang isang acceleration capacitor ay maaaring konektado sa parallel sa itaas ng R4 kung kinakailangan.