Anwendung des MOSFET beim Schalten der Stromversorgung
MOSFET wird aufgrund seines geringen Innenwiderstands und seiner schnellen Schaltgeschwindigkeit häufig in Schaltnetzteilen verwendet. Der Treiber des MOSFET wählt häufig die geeignete Schaltung gemäß den Parametern des Leistungs-IC und des MOSFET. Die Ansteuerschaltung des MOSFET zum Schalten der Stromversorgung wird unten diskutiert.Bei der Verwendung eines MOSFET zum Entwerfen einer Schaltstromversorgung berücksichtigen die meisten Benutzer den Einschaltwiderstand, die maximale Spannung und den maximalen Strom des MOSFET. Meistens werden jedoch nur diese Faktoren berücksichtigt. Eine solche Schaltung mag normal funktionieren, ist aber kein gutes Design. Insbesondere sollte der MOSFET auch seine eigenen parasitären Parameter berücksichtigen. Bei einem bestimmten MOSFET wirken sich seine Ansteuerschaltung, der Spitzenstrom des Treiber-Pin-Ausgangs, die Anstiegsrate usw. auf die Schaltleistung des MOSFET aus.
Wenn der Leistungs-IC und der MOS-Transistor ausgewählt sind, ist es sehr wichtig, die geeignete Treiberschaltung zum Verbinden des Leistungs-IC und des MOS-Transistors auszuwählen.
Eine gute MOSFET-Treiberschaltung stellt die folgenden Anforderungen:
(1) Wenn der Schalter sofort geöffnet wird, sollte die Treiberschaltung in der Lage sein, genügend Ladestrom bereitzustellen, damit die Spannung zwischen der Quelle und dem Gate des MOSFET schnell auf den erforderlichen Wert ansteigt, um sicherzustellen, dass der Schalter geöffnet werden kann schnell ohne hochfrequente Schwingung der ansteigenden Flanke.
(2) Während des Einschaltens kann die Ansteuerschaltung sicherstellen, dass die Spannung zwischen dem Gate und der Quelle des MOSFET stabil und zuverlässig ist.
(3) Die Abschalt-Momentanansteuerschaltung kann einen Pfad mit der niedrigstmöglichen Impedanz für die schnelle Entladung der Kondensatorspannung zwischen dem Gate und der Quelle des MOSFET bereitstellen, um sicherzustellen, dass der Schalter schnell ausgeschaltet werden kann.
(4) Der Aufbau der Ansteuerschaltung ist einfach und zuverlässig, und der Verlust ist gering.
(5) Wenden Sie gegebenenfalls eine Isolierung an.
Im Folgenden werden die MOSFET-Treiberschaltungen beschrieben, die üblicherweise in mehreren Modulstromversorgungen verwendet werden.
1. Der Leistungs-IC steuert den MOSFET direkt an
Power IC-Direktantrieb ist der am häufigsten verwendete Fahrmodus und der einfachste Fahrmodus. Bei Verwendung dieses Fahrmodus sollten wir einige Parameter und den Einfluss dieser Parameter berücksichtigen. Überprüfen Sie zunächst das Handbuch des Leistungs-IC, dessen maximaler Treiberspitzenstrom, da verschiedene Chips unterschiedliche Treiberfähigkeiten haben. Zweitens verstehen Sie die parasitäre Kapazität des MOSFET. Die IC-Ansteuerfähigkeit, die parasitäre MOS-Kapazität, die MOS-Schaltgeschwindigkeit und andere Faktoren beeinflussen die Auswahl des Ansteuerungswiderstands, sodass RG nicht unendlich reduziert werden kann.
2. Wenn die Leistung des Leistungs-IC nicht ausreicht
Wenn die parasitäre Kapazität des MOS-Transistors relativ groß ist und die Treiberfähigkeit des Leistungs-IC unzureichend ist, muss die Treiberfähigkeit des Leistungs-IC in der Treiberschaltung verbessert werden. Totempfahlschaltung wird häufig verwendet, um die Antriebsfähigkeit des Leistungs-IC zu erhöhen. Diese Ansteuerschaltung wird verwendet, um die Stromversorgungsfähigkeit zu verbessern und den Ladevorgang für die Ladung der Netzeingangskapazität schnell abzuschließen. Diese Topologie erhöht die zum Einschalten erforderliche Zeit, verringert jedoch die Ausschaltzeit. Der Schalter kann sich schnell einschalten und die hochfrequente Schwingung der ansteigenden Flanke vermeiden.
3. Beschleunigung der MOS-Ausschaltzeit durch die Treiberschaltung
Die Momentanansteuerschaltung kann so weit wie möglich einen Pfad mit der niedrigsten Impedanz für die schnelle Entladung der Kondensatorspannung zwischen dem Gate und der Quelle des MOSFET bereitstellen, um sicherzustellen, dass der Schalter schnell ausgeschaltet werden kann. Um die Kapazitätsspannung zwischen Gate und Source schnell zu entladen, sind üblicherweise ein Widerstand und eine Diode parallel am Ansteuerwiderstand geschaltet, was gleichzeitig die Ausschaltzeit und den Verlust verringert. Rg2 soll einen übermäßigen Strom beim Ausschalten verhindern und den Leistungs-IC abbrennen.
4. Beschleunigung der MOS-Ausschaltzeit durch die Treiberschaltung
Um den Antrieb eines High-End-MOS-Transistors zu erfüllen, wird häufig ein Transformatorantrieb verwendet, manchmal wird auch ein Transformatorantrieb verwendet, um die Sicherheitsisolation zu erfüllen. Der Zweck von R1 besteht darin, die LC-Schwingung zwischen der parasitären Induktivität auf der Leiterplatte und C1 zu unterdrücken. Der Zweck von C1 besteht darin, Gleichstrom zu trennen und die Kernsättigung durch Wechselstrom zu verhindern.