Kender du MOSFET-driverkredsløbet?

MOSFET-driverkredsløbet er en afgørende del af kraftelektronik og kredsløbsdesign, som er ansvarlig for at levere tilstrækkelig drevkapacitet til at sikre, at MOSFET kan fungere korrekt og pålideligt. Det følgende er en detaljeret analyse af MOSFET-driverkredsløb:

I. Drivkredsløbets rolle

Sørg for tilstrækkelig drevkapacitet:Da drevsignalet ofte gives fra en controller (f.eks. DSP, mikrocontroller), er drevspændingen og strømmen muligvis ikke tilstrækkelig til direkte at tænde MOSFET'en, så et drevkredsløb er påkrævet for at matche drevets kapacitet.

Sørg for gode koblingsforhold:Driverkredsløbet skal sikre, at MOSFET'erne hverken er for hurtige eller for langsomme under skift for at undgå EMI-problemer og for store koblingstab.

Sørg for enhedens pålidelighed:På grund af tilstedeværelsen af ​​parasitære parametre i omskifterenheden, kan der genereres spændings-strømspidser under ledning eller sluk, og driverkredsløbet skal undertrykke disse spidser for at beskytte kredsløbet og enheden.

II. Typer af drivkredsløb

 

Ikke-isoleret chauffør

Direkte kørsel:Den enkleste måde at drive MOSFET på er at forbinde drivsignalet direkte til MOSFET'ens gate. Denne metode er velegnet til lejligheder, hvor køreevnen er tilstrækkelig, og isolationskravet ikke er højt.

Bootstrap kredsløb:Ved at bruge princippet om, at kondensatorspændingen ikke kan ændres brat, løftes spændingen automatisk, når MOSFET'en ændrer sin koblingstilstand, og dermed driver højspændings-MOSFET'en. Denne fremgangsmåde bruges almindeligvis i tilfælde, hvor MOSFET'en ikke kan dele en fælles jord med driver IC, såsom BUCK kredsløb.

Isoleret driver

Optokobler isolation:Isoleringen af ​​drivsignalet fra hovedkredsløbet opnås gennem optokoblere. Optokobler har fordelene ved elektrisk isolering og stærk anti-interferensevne, men frekvensresponsen kan være begrænset, og levetiden og pålideligheden kan reduceres under barske forhold.

Transformer isolering:Brugen af ​​transformere til at opnå isolering af drivsignalet fra hovedkredsløbet. Transformatorisolering har fordelene ved god højfrekvensrespons, høj isolationsspænding osv., men designet er relativt komplekst og modtageligt for parasitære parametre.

For det tredje, udformningen af ​​de drivende kredsløb punkter

Drivspænding:Det skal sikres, at drivspændingen er højere end tærskelspændingen for MOSFET'en for at sikre, at MOSFET'en kan lede pålideligt. Samtidig bør drevspændingen ikke være for høj for at undgå at beskadige MOSFET.

Drevstrøm:Selvom MOSFET'er er spændingsdrevne enheder og ikke kræver meget kontinuerlig drivstrøm, skal spidsstrømmen garanteres for at sikre en vis koblingshastighed. Derfor bør driverkredsløbet være i stand til at levere tilstrækkelig spidsstrøm.

Drev modstand:Drivmodstanden bruges til at styre koblingshastigheden og undertrykke strømspidser. Valget af modstandsværdien bør baseres på det specifikke kredsløb og MOSFET'ens egenskaber. Generelt bør modstandsværdien ikke være for stor eller for lille for at undgå at påvirke driveffekten og kredsløbets ydeevne.

PCB layout:Under PCB-layout skal længden af ​​justeringen mellem driverkredsløbet og MOSFET-porten forkortes så meget som muligt, og bredden af ​​justeringen bør øges for at reducere indvirkningen af ​​parasitisk induktans og modstand på driveffekten. Samtidig bør nøglekomponenter såsom drivmodstande placeres tættere på MOSFET-porten.

IV. Eksempler på applikationer

MOSFET-driverkredsløb er meget udbredt i en række forskellige elektriske enheder og kredsløb, såsom skiftende strømforsyninger, invertere og motordrev. I disse applikationer er design og optimering af driverkredsløbene afgørende for at forbedre enhedernes ydeevne og pålidelighed.

Sammenfattende er MOSFET-drivkredsløb en uundværlig del af kraftelektronik og kredsløbsdesign. Ved rimeligt at designe driverkredsløbet kan det sikre, at MOSFET fungerer normalt og pålideligt, og dermed forbedre ydeevnen og pålideligheden af ​​hele kredsløbet.