Circuito controlador MOSFET de paquete grande

En primeiro lugar, o tipo e estrutura MOSFET, MOSFET é un FET (outro é JFET), pódese fabricar en tipo mellorado ou de esgotamento, canle P ou canle N un total de catro tipos, pero a aplicación real só de N mellorada MOSFET de canle e MOSFET de canle P mellorados, polo que normalmente se denomina NMOSFET, ou PMOSFET refírese ao NMOSFET ou PMOSFET que se menciona habitualmente. refírese a estes dous tipos. Para estes dous tipos de MOSFET mellorados, os NMOSFET úsanse máis habitualmente debido á súa baixa resistencia e á súa facilidade de fabricación. Polo tanto, os NMOSFET úsanse xeralmente en aplicacións de fonte de alimentación e accionamento de motor conmutados, e a seguinte introdución tamén se centra nos NMOSFET. capacitancia parasitaria existe entre os tres pinos doMOSFET, que non é necesario, senón polas limitacións do proceso de fabricación. A presenza de capacitancia parasitaria fai que sexa un pouco complicado deseñar ou seleccionar un circuíto de controlador. Hai un díodo parasito entre o sumidoiro e a fonte. Isto chámase díodo corporal e é importante na conducción de cargas indutivas como os motores. Por certo, o díodo do corpo só está presente nos MOSFET individuais e normalmente non está presente dentro dun chip IC.

Agora oMOSFETdirixir aplicacións de baixa tensión, cando o uso de fonte de alimentación de 5 V, esta vez se usa a estrutura tradicional de tótem, debido ao transistor é de aproximadamente 0,7 V caída de tensión, o que resulta no final real engadido á porta sobre a tensión é só 4,3 V. Neste momento, escollemos a tensión de porta nominal de 4,5 V do MOSFET sobre a existencia de certos riscos. O mesmo problema ocorre no uso de 3V ou noutras ocasións de fonte de enerxía de baixa tensión. A tensión dual úsase nalgúns circuítos de control onde a sección lóxica usa unha tensión dixital típica de 5V ou 3,3V e a sección de potencia usa 12V ou incluso superior. As dúas tensións están conectadas mediante unha masa común. Isto obriga a utilizar un circuíto que permita que o lado de baixa tensión controle eficazmente o MOSFET no lado de alta tensión, mentres que o MOSFET do lado de alta tensión enfrontarase aos mesmos problemas mencionados en 1 e 2.

Nos tres casos, a estrutura do tótem non pode cumprir os requisitos de saída, e moitos CI controladores MOSFET dispoñibles non parecen incluír unha estrutura de limitación de voltaxe de porta. A tensión de entrada non é un valor fixo, varía co tempo ou outros factores. Esta variación fai que a tensión de unidade proporcionada ao MOSFET polo circuíto PWM sexa inestable. Para protexer o MOSFET de altas tensións de porta, moitos MOSFET teñen reguladores de voltaxe integrados para limitar forzadamente a amplitude da tensión de porta. Neste caso, cando a tensión da unidade proporciona máis que o regulador de tensión, provocará un gran consumo de enerxía estática ao mesmo tempo, se simplemente usa o principio do divisor de voltaxe da resistencia para reducir a tensión da porta, haberá un consumo relativamente alto. tensión de entrada, oMOSFETfunciona ben, mentres que a tensión de entrada redúcese cando a tensión da porta é insuficiente para provocar unha condución menos que completa, aumentando así o consumo de enerxía.

Circuíto relativamente común aquí só para o circuíto controlador NMOSFET para facer unha análise sinxela: Vl e Vh son a fonte de alimentación de gama baixa e alta, as dúas tensións poden ser iguais, pero Vl non debe exceder a Vh. Q1 e Q2 forman un tótem invertido, usado para realizar o illamento e, ao mesmo tempo, para garantir que os dous tubos de condución Q3 e Q4 non serán o mesmo tempo de condución. R2 e R3 proporcionan unha tensión PWM R2 e R3 proporcionan a referencia de tensión PWM, ao cambiar esta referencia, pode deixar que o circuíto funcione na forma de onda do sinal PWM é relativamente inclinada e en posición recta. Q3 e Q4 utilízanse para proporcionar a corrente de unidade, debido ao tempo de activación, Q3 e Q4 en relación ao Vh e GND son só un mínimo dunha caída de tensión Vce, esta caída de tensión adoita ser só de 0,3 V aproximadamente, moito máis baixa de 0,7 V Vce R5 e R6 son as resistencias de realimentación, usadas para a porta R5 e R6 son resistencias de realimentación utilizadas para mostrar a tensión da porta, que despois pasa a través de Q5 para xerar un negativo forte. retroalimentación sobre as bases de Q1 e Q2, limitando así a tensión de porta a un valor finito. Este valor pódese axustar mediante R5 e R6. Finalmente, R1 proporciona a limitación da corrente base a Q3 e Q4, e R4 proporciona a limitación da corrente de porta aos MOSFET, que é a limitación do Ice de Q3Q4. Pódese conectar un condensador de aceleración en paralelo por riba de R4 se é necesario.