Ismered a MOSFET meghajtó áramkört?

A MOSFET meghajtó áramkör a teljesítményelektronika és az áramkör tervezésének döntő része, amely megfelelő meghajtási képességet biztosít ahhoz, hogy a MOSFET megfelelően és megbízhatóan működjön. A következő a MOSFET meghajtó áramkörök részletes elemzése:

I. A meghajtó áramkör szerepe

Biztosítson elegendő meghajtókapacitást:Mivel a meghajtó jelet gyakran vezérlő adja (pl. DSP, mikrokontroller), előfordulhat, hogy a hajtás feszültsége és áramerőssége nem elegendő a MOSFET közvetlen bekapcsolásához, ezért a hajtási képességhez egy meghajtó áramkör szükséges.

Biztosítson jó kapcsolási feltételeket:Az EMI-problémák és a túlzott kapcsolási veszteségek elkerülése érdekében a meghajtó áramkörnek biztosítania kell, hogy a MOSFET-ek ne legyenek se túl gyorsak, se túl lassúak váltás közben.

Győződjön meg a készülék megbízhatóságáról:A kapcsolókészülék parazita paramétereinek jelenléte miatt feszültség-áramcsúcsok keletkezhetnek a vezetés vagy a lekapcsolás során, és a meghajtó áramkörnek el kell nyomnia ezeket a tüskéket az áramkör és az eszköz védelme érdekében.

II. A meghajtó áramkörök típusai

 

Nem izolált vezető

Közvetlen hajtás:A MOSFET meghajtásának legegyszerűbb módja, ha a meghajtó jelet közvetlenül a MOSFET kapujához csatlakoztatjuk. Ez a módszer olyan alkalmakra alkalmas, ahol a vezetési képesség megfelelő, és az elszigetelési igény nem magas.

Bootstrap áramkör:Azt az elvet alkalmazva, hogy a kondenzátor feszültsége nem változtatható hirtelen, a feszültség automatikusan megemelkedik, amikor a MOSFET megváltoztatja kapcsolási állapotát, így meghajtja a nagyfeszültségű MOSFET-et. Ezt a megközelítést általában olyan esetekben alkalmazzák, amikor a MOSFET nem oszthat közös földet a illesztőprogram IC, például BUCK áramkörök.

Elszigetelt illesztőprogram

Optocsatoló szigetelés:A meghajtó jel leválasztása a fő áramkörről optocsatolókon keresztül történik. Az optocsatoló előnye az elektromos leválasztás és az erős interferencia-ellenes képesség, de a frekvenciaválasz korlátozott lehet, az élettartam és a megbízhatóság pedig csökkenthető zord körülmények között.

Transzformátor szigetelés:Transzformátorok használata a meghajtó jel leválasztására a főáramkörről. A transzformátor leválasztásának előnyei a jó nagyfrekvenciás válaszadás, a nagy leválasztási feszültség stb., de a kialakítás viszonylag összetett és érzékeny a parazita paraméterekre.

Harmadszor, a vezetési áramkör pontjainak kialakítása

Meghajtó feszültség:Biztosítani kell, hogy a meghajtó feszültsége magasabb legyen, mint a MOSFET küszöbfeszültsége, hogy a MOSFET megbízhatóan tudjon vezetni. Ugyanakkor a meghajtó feszültsége nem lehet túl magas, hogy elkerülje a MOSFET károsodását.

Meghajtó áram:Bár a MOSFET-ek feszültségvezérelt eszközök, és nem igényelnek nagy folyamatos hajtásáramot, a csúcsáramot garantálni kell egy bizonyos kapcsolási sebesség biztosítása érdekében. Ezért a meghajtó áramkörnek elegendő csúcsáramot kell biztosítania.

Meghajtó ellenállás:A meghajtó ellenállás a kapcsolási sebesség szabályozására és az áramcsúcsok elnyomására szolgál. Az ellenállás értékét az adott áramkör és a MOSFET jellemzői alapján kell kiválasztani. Általánosságban elmondható, hogy az ellenállás értéke nem lehet túl nagy vagy túl kicsi, hogy ne befolyásolja a meghajtó hatást és az áramkör teljesítményét.

PCB elrendezés:A NYÁK-elrendezés során a meghajtó áramkör és a MOSFET-kapu közötti igazítás hosszát a lehető legnagyobb mértékben le kell rövidíteni, és az igazítás szélességét növelni kell, hogy csökkentse a parazita induktivitás és ellenállás hatását a hajtóhatásra. Ugyanakkor a kulcsfontosságú alkatrészeket, például a meghajtó ellenállásokat közelebb kell helyezni a MOSFET kapuhoz.

IV. Példák az alkalmazásokra

A MOSFET meghajtó áramköröket széles körben használják különféle teljesítményelektronikai eszközökben és áramkörökben, például kapcsolóüzemű tápegységekben, inverterekben és motorhajtásokban. Ezekben az alkalmazásokban a meghajtó áramkörök tervezése és optimalizálása kritikus fontosságú az eszközök teljesítményének és megbízhatóságának javítása érdekében.

Összefoglalva, a MOSFET meghajtó áramkör a teljesítményelektronika és az áramköri tervezés nélkülözhetetlen része. A meghajtó áramkör ésszerű tervezésével biztosíthatja, hogy a MOSFET normálisan és megbízhatóan működjön, javítva ezzel az egész áramkör teljesítményét és megbízhatóságát.