Stor pakke MOSFET-driverkredsløb

Først og fremmest, MOSFET-typen og strukturen, MOSFET er en FET (en anden er JFET), kan fremstilles til forbedret eller udtømningstype, P-kanal eller N-kanal i alt fire typer, men den faktiske anvendelse af kun forbedret N -kanal-MOSFET'er og forbedrede P-kanal-MOSFET'er, så normalt omtalt som NMOSFET'en, eller PMOSFET refererer til den så normalt nævnte NMOSFET eller PMOSFET henviser til disse to slags. For disse to typer af forbedrede MOSFET'er bruges NMOSFET'er mere almindeligt på grund af deres lave modstandsdygtighed og lette fremstilling. Derfor bruges NMOSFET'er generelt til at skifte strømforsyning og motordrevapplikationer, og den følgende introduktion fokuserer også på NMOSFET'er. parasitisk kapacitans eksisterer mellem de tre ben påMOSFET, hvilket ikke er nødvendigt, men snarere på grund af begrænsningerne i fremstillingsprocessen. Tilstedeværelsen af ​​parasitisk kapacitans gør det lidt vanskeligt at designe eller vælge et driverkredsløb. Der er en parasitisk diode mellem afløbet og kilden. Dette kaldes kropsdioden og er vigtig ved kørsel af induktive belastninger såsom motorer. Forresten er kropsdioden kun til stede i individuelle MOSFET'er og er normalt ikke til stede inde i en IC-chip.

NuMOSFETdrive lavspændingsapplikationer, når brugen af ​​5V strømforsyning, denne gang, hvis du bruger den traditionelle totempæl struktur, på grund af transistoren være omkring 0,7V spændingsfald, hvilket resulterer i den faktiske endelige tilføjet til porten på spændingen er kun 4,3 V. På dette tidspunkt vælger vi den nominelle gatespænding på 4,5V af MOSFET'en på eksistensen af ​​visse risici. Det samme problem opstår ved brug af 3V eller andre lavspændingsstrømforsyninger. Dobbeltspænding bruges i nogle styrekredsløb, hvor den logiske sektion bruger en typisk 5V eller 3,3V digital spænding, og strømsektionen bruger 12V eller endnu højere. De to spændinger er forbundet med en fælles jord. Dette stiller et krav om at bruge et kredsløb, der tillader lavspændingssiden effektivt at styre MOSFET'en på højspændingssiden, mens MOSFET'en på højspændingssiden vil stå over for de samme problemer som nævnt i 1 og 2.

I alle tre tilfælde kan totempælstrukturen ikke opfylde outputkravene, og mange off-the-shelf MOSFET driver IC'er ser ikke ud til at omfatte en gatespændingsbegrænsende struktur. Indgangsspændingen er ikke en fast værdi, den varierer med tiden eller andre faktorer. Denne variation bevirker, at drivspændingen, der leveres til MOSFET'en af ​​PWM-kredsløbet, er ustabil. For at gøre MOSFET'en sikker mod høje gatespændinger har mange MOSFET'er indbyggede spændingsregulatorer for kraftigt at begrænse gatespændingens amplitude. I dette tilfælde, når drevspændingen leverede mere end spændingsregulatoren, vil det samtidig forårsage et stort statisk strømforbrug, hvis du blot bruger princippet om modstandsspændingsdeler til at reducere gatespændingen, vil der være en relativt høj indgangsspænding, denMOSFETfungerer godt, mens indgangsspændingen reduceres, når gate-spændingen er utilstrækkelig til at forårsage en mindre end fuldstændig ledning, hvorved strømforbruget øges.

Relativt almindeligt kredsløb her kun for NMOSFET-driverkredsløbet til at lave en simpel analyse: Vl og Vh er low-end og high-end strømforsyningen, de to spændinger kan være de samme, men Vl bør ikke overstige Vh. Q1 og Q2 danner en omvendt totempæl, der bruges til at realisere isolationen og samtidig sikre, at de to driverrør Q3 og Q4 ikke vil være den samme tidsledning. R2 og R3 giver en PWM-spænding R2 og R3 giver PWM-spændingsreferencen, ved at ændre denne reference kan du lade kredsløbet arbejde i PWM-signalets bølgeform er relativt stejl og lige position. Q3 og Q4 bruges til at levere drevstrømmen, på grund af on-tiden, Q3 og Q4 i forhold til Vh og GND er kun et minimum af et Vce spændingsfald, dette spændingsfald er normalt kun 0,3V eller deromkring, meget lavere end 0,7V Vce R5 og R6 er tilbagekoblingsmodstandene, der bruges til gate R5 og R6 er feedbackmodstande, der bruges til at sample gatespændingen, som derefter føres gennem Q5 for at generere en stærk negativ feedback på baserne af Q1 og Q2, hvilket begrænser gatespændingen til en endelig værdi. Denne værdi kan justeres med R5 og R6. Endelig giver R1 begrænsningen af ​​basisstrømmen til Q3 og Q4, og R4 giver begrænsningen af ​​gatestrømmen til MOSFET'erne, som er begrænsningen af ​​isen i Q3Q4. En accelerationskondensator kan parallelkobles over R4 om nødvendigt.