Kjenner du MOSFET-driverkretsen?

MOSFET-driverkretsen er en avgjørende del av kraftelektronikk og kretsdesign, som er ansvarlig for å gi tilstrekkelig stasjonskapasitet for å sikre at MOSFET kan fungere riktig og pålitelig. Følgende er en detaljert analyse av MOSFET-driverkretser:

I. Drivkretsens rolle

Sørg for tilstrekkelig drivkapasitet:Siden drivsignalet ofte gis fra en kontroller (f.eks. DSP, mikrokontroller), kan det hende at drivspenningen og strømmen ikke er tilstrekkelig til å slå MOSFET direkte på, så en drivkrets er nødvendig for å matche drivkapasiteten.

Sørg for gode koblingsforhold:Driverkretsen må sørge for at MOSFET-ene verken er for raske eller for sakte under veksling for å unngå EMI-problemer og overdreven svitsjetap.

Sørg for påliteligheten til enheten:På grunn av tilstedeværelsen av parasittiske parametere til svitsjeenheten, kan spennings-strømtopper genereres under ledning eller avslåing, og driverkretsen må undertrykke disse toppene for å beskytte kretsen og enheten.

II. Typer drivkretser

Ikke-isolert sjåfør

Direkte kjøring:Den enkleste måten å drive MOSFET på er å koble drivsignalet direkte til porten til MOSFET. Denne metoden er egnet for anledninger der kjøreevnen er tilstrekkelig og isolasjonskravet ikke er høyt.

Bootstrap krets:Ved å bruke prinsippet om at kondensatorspenningen ikke kan endres brått, løftes spenningen automatisk når MOSFET endrer svitsjetilstand, og driver dermed høyspent MOSFET. Denne tilnærmingen brukes ofte i tilfeller der MOSFET ikke kan dele en felles jording med driver IC, for eksempel BUCK-kretser.

Isolert driver

Optokobler isolasjon:Isoleringen av drivsignalet fra hovedkretsen oppnås gjennom optokoblere. Optokobler har fordelene med elektrisk isolasjon og sterk anti-interferensevne, men frekvensresponsen kan være begrenset, og levetiden og påliteligheten kan reduseres under tøffe forhold.

Transformatorisolasjon:Bruken av transformatorer for å oppnå isolasjon av drivsignalet fra hovedkretsen. Transformatorisolasjon har fordelene med god høyfrekvent respons, høy isolasjonsspenning, etc., men designet er relativt komplekst og utsatt for parasittiske parametere.

For det tredje, utformingen av drivkretsen poeng

Drivspenning:Det bør sikres at drivspenningen er høyere enn terskelspenningen til MOSFET for å sikre at MOSFET kan lede pålitelig. Samtidig bør ikke drivspenningen være for høy for å unngå å skade MOSFET.

Drivstrøm:Selv om MOSFET-er er spenningsdrevne enheter og ikke krever mye kontinuerlig drivstrøm, må toppstrømmen garanteres for å sikre en viss byttehastighet. Derfor bør driverkretsen kunne gi tilstrekkelig toppstrøm.

Drive motstand:Drivmotstanden brukes til å kontrollere koblingshastigheten og undertrykke strømtopper. Valget av motstandsverdien bør være basert på den spesifikke kretsen og egenskapene til MOSFET. Generelt bør motstandsverdien ikke være for stor eller for liten for å unngå å påvirke driveffekten og kretsytelsen.

PCB-oppsett:Under PCB-layout bør lengden på justeringen mellom driverkretsen og MOSFET-porten forkortes så mye som mulig, og bredden på justeringen bør økes for å redusere virkningen av parasittisk induktans og motstand på driveffekten. Samtidig bør nøkkelkomponenter som drivmotstander plasseres nærmere MOSFET-porten.

IV. Eksempler på bruksområder

MOSFET-driverkretser er mye brukt i en rekke kraftelektroniske enheter og kretser, for eksempel bytte av strømforsyninger, omformere og motordrev. I disse applikasjonene er design og optimalisering av driverkretsene avgjørende for å forbedre ytelsen og påliteligheten til enhetene.

Oppsummert er MOSFET-drivkretsen en uunnværlig del av kraftelektronikken og kretsdesign. Ved rimelig utforming av driverkretsen kan den sikre at MOSFET fungerer normalt og pålitelig, og dermed forbedre ytelsen og påliteligheten til hele kretsen.