Stór pakki MOSFET Driver Circuit

Fyrst af öllu, MOSFET gerð og uppbygging, MOSFET er FET (annar er JFET), er hægt að framleiða í aukna eða eyðingargerð, P-rás eða N-rás samtals fjórar tegundir, en raunveruleg notkun á aðeins aukinni N -rásar MOSFET og endurbætt P-rás MOSFET, svo venjulega nefnt NMOSFET, eða PMOSFET vísar til svo venjulega nefnt NMOSFET, eða PMOSFET vísar til þessara tveggja tegunda. Fyrir þessar tvær gerðir af endurbættum MOSFET eru NMOSFET oftar notaðir vegna lítillar viðnáms og auðveldrar framleiðslu. Þess vegna eru NMOSFETs almennt notaðir til að skipta um aflgjafa og mótordrif, og eftirfarandi kynning beinist einnig að NMOSFET. sníkjurýmd er á milli þriggja pinna áMOSFET, sem er ekki þörf, heldur vegna takmarkana á framleiðsluferlinu. Tilvist sníkjurýmds gerir það svolítið erfitt að hanna eða velja ökumannsrás. Það er sníkjudíóða á milli frárennslis og uppsprettu. Þetta er kallað líkamsdíóða og er mikilvægt við akstur innleiðandi álags eins og mótora. Við the vegur, líkamsdíóða er aðeins til staðar í einstökum MOSFETs og er venjulega ekki til staðar inni í IC flís.

Nú erMOSFETkeyra lágspennu forrit, þegar notkun 5V aflgjafa, í þetta sinn ef þú notar hefðbundna totem stöng uppbyggingu, vegna smári vera um 0,7V spennufall, sem leiðir í raun endanlega bætt við hliðið á spennu er aðeins 4,3 V. Á þessum tíma veljum við nafnspennu hliðsins 4,5V á MOSFET á tilvist ákveðinna áhættu. Sama vandamál kemur upp við notkun á 3V eða öðrum lágspennuaflgjafatilvikum. Tvöföld spenna er notuð í sumum stjórnrásum þar sem rökfræðihlutinn notar dæmigerða 5V eða 3,3V stafræna spennu og aflhlutinn notar 12V eða jafnvel hærri. Spennurnar tvær eru tengdar með sameiginlegri jörð. Þetta gerir kröfu um að nota hringrás sem gerir lágspennuhliðinni kleift að stjórna MOSFET á háspennuhliðinni á áhrifaríkan hátt, en MOSFET á háspennuhliðinni mun glíma við sömu vandamálin sem nefnd eru í 1 og 2.

Í öllum þremur tilfellunum getur tótempálarbyggingin ekki uppfyllt framleiðslukröfurnar og margir MOSFET-drifnar IC-tæki sem eru utan hillunnar virðast ekki innihalda hliðarspennutakmarkandi uppbyggingu. Inntaksspennan er ekki fast gildi, hún er breytileg eftir tíma eða öðrum þáttum. Þessi breyting veldur því að drifspennan sem PWM hringrásin veitir MOSFET er óstöðug. Til þess að gera MOSFET öruggan fyrir háum hliðarspennum, hafa margir MOSFETs innbyggða spennustilla til að takmarka amplitude hliðspennunnar kröftuglega. Í þessu tilviki, þegar drifspennan er meiri en spennustillirinn, mun það valda mikilli kyrrstöðuaflnotkun á sama tíma, ef þú notar einfaldlega meginregluna um viðnámsspennuskil til að draga úr hliðarspennunni, verður það tiltölulega hátt innspenna, theMOSFETvirkar vel á meðan innspennan minnkar þegar hliðarspennan er ófullnægjandi til að valda minna en fullkominni leiðni og eykur þar með orkunotkun.

Tiltölulega algeng hringrás hér aðeins fyrir NMOSFET ökumannsrásina til að gera einfalda greiningu: Vl og Vh eru lág- og hágæða aflgjafinn, spennurnar tvær geta verið þær sömu, en Vl ætti ekki að fara yfir Vh. Q1 og Q2 mynda öfugan tótempál, notaður til að átta sig á einangruninni og á sama tíma til að tryggja að tveir drifrörin Q3 og Q4 verði ekki í sama tímaleiðni. R2 og R3 veita PWM spennu R2 og R3 veita PWM spennu viðmiðun, með því að breyta þessari tilvísun, getur þú látið hringrásina vinna í PWM merki bylgjuformið er tiltölulega bratt og bein staða. Q3 og Q4 eru notaðir til að veita drifstraumnum, vegna á-tíma, Q3 og Q4 miðað við Vh og GND eru aðeins lágmarks Vce spennufall, þetta spennufall er venjulega aðeins 0,3V eða svo, miklu lægra en 0,7V Vce R5 og R6 eru endurgjöf viðnám, notað fyrir hlið R5 og R6 eru endurgjöf viðnám notað til að taka sýnishorn hlið spennu, sem síðan er flutt í gegnum Q5 til að mynda a sterk neikvæð viðbrögð á grunni Q1 og Q2 og takmarkar þannig hliðarspennuna við endanlegt gildi. Þetta gildi er hægt að stilla með R5 og R6. Að lokum gefur R1 takmörkun grunnstraumsins við Q3 og Q4, og R4 gefur takmörkun hliðstraumsins á MOSFET, sem er takmörkun á ís Q3Q4. Hægt er að tengja hröðunarþétta samhliða fyrir ofan R4 ef þörf krefur.