Coñeces o circuíto do controlador MOSFET?

O circuíto de controlador MOSFET é unha parte crucial da electrónica de potencia e do deseño do circuíto, que se encarga de proporcionar unha capacidade de accionamento suficiente para garantir que o MOSFET poida funcionar de forma correcta e fiable. A seguinte é unha análise detallada dos circuítos controladores MOSFET:

I. Función do circuíto de accionamento

Proporcionar capacidade de unidade suficiente:Dado que o sinal da unidade adoita dar un controlador (por exemplo, DSP, microcontrolador), a tensión e a corrente da unidade poden non ser suficientes para activar directamente o MOSFET, polo que é necesario un circuíto de unidade que coincida coa capacidade da unidade.

Garantir boas condicións de conmutación:O circuíto do controlador debe asegurarse de que os MOSFET non sexan nin demasiado rápidos nin demasiado lentos durante a conmutación para evitar problemas de EMI e perdas excesivas de conmutación.

Asegurar a fiabilidade do dispositivo:Debido á presenza de parámetros parasitarios do dispositivo de conmutación, pódense xerar picos de tensión e corrente durante a condución ou o apagado, e o circuíto do controlador debe suprimir estes picos para protexer o circuíto e o dispositivo.

II. Tipos de circuítos de accionamento

 

Condutor non illado

Unidade directa:A forma máis sinxela de conducir o MOSFET é conectar o sinal de unidade directamente á porta do MOSFET. Este método é adecuado para ocasións nas que a capacidade de condución é suficiente e o requisito de illamento non é alto.

Circuito de arranque:Usando o principio de que a tensión do capacitor non se pode cambiar bruscamente, a tensión elévase automaticamente cando o MOSFET cambia o seu estado de conmutación, impulsando así o MOSFET de alta tensión. IC controlador, como circuítos BUCK.

Condutor illado

Illamento do optoacoplador:O illamento do sinal de condución do circuíto principal conséguese mediante optoacopladores. O optoacoplador ten as vantaxes do illamento eléctrico e unha forte capacidade anti-interferencia, pero a resposta en frecuencia pode ser limitada e a vida útil e a fiabilidade poden reducirse en condicións duras.

Illamento do transformador:O uso de transformadores para conseguir o illamento do sinal de condución do circuíto principal. O illamento do transformador ten as vantaxes dunha boa resposta de alta frecuencia, alta tensión de illamento, etc., pero o deseño é relativamente complexo e susceptible a parámetros parasitarios.

En terceiro lugar, o deseño dos puntos do circuíto de condución

Tensión de accionamento:Debe asegurarse de que a tensión de unidade sexa superior á tensión de limiar do MOSFET para garantir que o MOSFET poida conducir de forma fiable. Ao mesmo tempo, a tensión da unidade non debe ser demasiado alta para evitar danar o MOSFET.

Corrente de condución:Aínda que os MOSFET son dispositivos accionados por voltaxe e non requiren moita corrente continua, é necesario garantir a corrente de pico para garantir unha certa velocidade de conmutación. Polo tanto, o circuíto do controlador debería poder proporcionar unha corrente de pico suficiente.

Resistencia de unidade:A resistencia de accionamento úsase para controlar a velocidade de conmutación e suprimir os picos de corrente. A selección do valor da resistencia debe basearse no circuíto específico e nas características do MOSFET. En xeral, o valor da resistencia non debe ser demasiado grande nin demasiado pequeno para evitar afectar o efecto de condución e o rendemento do circuíto.

Disposición PCB:Durante o deseño do PCB, a lonxitude do aliñamento entre o circuíto do controlador e a porta MOSFET debe reducirse o máximo posible e o ancho do aliñamento debe aumentarse para reducir o impacto da inductancia e resistencia parasitarias no efecto de condución. Ao mesmo tempo, os compoñentes clave, como as resistencias de unidade, deben colocarse máis preto da porta MOSFET.

IV. Exemplos de aplicacións

Os circuítos controladores MOSFET úsanse amplamente nunha variedade de dispositivos e circuítos electrónicos de potencia, como fontes de alimentación conmutadas, inversores e unidades de motor. Nestas aplicacións, o deseño e a optimización dos circuítos de controladores son fundamentais para mellorar o rendemento e a fiabilidade dos dispositivos.

En resumo, o circuíto de condución MOSFET é unha parte indispensable da electrónica de potencia e do deseño de circuítos. Ao deseñar razoablemente o circuíto de controlador, pode garantir que o MOSFET funcione de forma normal e fiable, mellorando así o rendemento e a fiabilidade de todo o circuíto.