Descripción
Aplicación de MOSFET en fuente de alimentación conmutada y adaptador
Circuito de conducción MOS
MOSFET se usa ampliamente en la fuente de alimentación de conmutación debido a su baja resistencia interna y su rápida velocidad de conmutación. El controlador de MOSFET a menudo elige el circuito apropiado de acuerdo con los parámetros de potencia IC y MOSFET. El circuito de conducción de MOSFET para conmutar la fuente de alimentación se analiza a continuación.
Al usar MOSFET para diseñar una fuente de alimentación conmutada, la mayoría de las personas considerarán la resistencia de encendido, el voltaje máximo y la corriente máxima de MOSFET. Pero la mayoría de las veces, solo se consideran estos factores. Tal circuito puede funcionar normalmente, pero no es un buen diseño. Más específicamente, MOSFET también debería considerar sus propios parámetros parasitarios. Para cierto MOSFET, su circuito de conducción, la corriente máxima de salida del pin del controlador, la tasa de aumento, etc., afectarán el rendimiento de conmutación del MOSFET.
Cuando se seleccionan el IC de potencia y el transistor MOS, es muy importante elegir el circuito controlador apropiado para conectar el IC de potencia y el transistor MOS.
Un buen circuito de controlador MOSFET tiene los siguientes requisitos:
(1) Cuando el interruptor se abre instantáneamente, el circuito del controlador debe poder proporcionar suficiente corriente de carga para hacer que el voltaje entre la fuente y la puerta del MOSFET aumente rápidamente al valor requerido, a fin de garantizar que el interruptor se pueda abrir rápidamente sin oscilación de alta frecuencia del borde ascendente.
(2) Durante el encendido, el circuito de conducción puede garantizar que el voltaje entre la puerta y la fuente del MOSFET sea estable y confiable.
(3) El circuito de accionamiento instantáneo de apagado puede proporcionar una ruta con la impedancia más baja en la medida de lo posible para la descarga rápida del voltaje del capacitor entre la puerta y la fuente de MOSFET, a fin de garantizar que el interruptor se pueda apagar rápidamente.
(4) La estructura del circuito de conducción es simple y confiable, y la pérdida es pequeña.
(5) Aplique aislamiento según corresponda.
A continuación se describen los circuitos de controlador MOSFET que se utilizan comúnmente en varias fuentes de alimentación de módulo.
1. Power IC impulsa MOSFET directamente
La transmisión directa Power IC es el modo de conducción más utilizado y el modo de conducción más simple. Al utilizar este modo de conducción, debemos prestar atención a varios parámetros y la influencia de estos parámetros. Primero, consulte el manual de IC de potencia, su corriente máxima de conducción máxima, porque los diferentes chips tienen diferentes capacidades de conducción. En segundo lugar, comprenda la capacitancia parásita de MOSFET. La capacidad de conducción de IC, la capacitancia parásita MOS, la velocidad del interruptor MOS y otros factores afectan la selección de la resistencia de conducción, por lo que RG no se puede reducir infinitamente.
2. Cuando la capacidad de conducción del IC de potencia es insuficiente
Si la capacitancia parásita del transistor MOS es relativamente grande y la capacidad de conducción del circuito integrado de potencia es insuficiente, la capacidad de conducción del circuito integrado de alimentación debe mejorarse en el circuito de conducción. El circuito de tótem se usa a menudo para aumentar la capacidad de conducción del IC de potencia. Este circuito de activación se utiliza para mejorar la capacidad de suministro de corriente y completar rápidamente el proceso de carga para la carga de capacitancia de entrada de la red. Esta topología aumenta el tiempo necesario para encender, pero reduce el tiempo de apagado. El interruptor puede encenderse rápidamente y evitar la oscilación de alta frecuencia del borde ascendente.
3. Aceleración del tiempo de apagado de MOS por circuito del controlador
El circuito de accionamiento instantáneo puede proporcionar una ruta con la impedancia más baja en la medida de lo posible para la descarga rápida del voltaje del capacitor entre la puerta y la fuente de MOSFET, a fin de garantizar que el interruptor se pueda apagar rápidamente. Para descargar rápidamente el voltaje de capacitancia entre la puerta y la fuente, generalmente se conectan en paralelo una resistencia y un diodo en la resistencia de activación, lo que reduce el tiempo de apagado y la pérdida al mismo tiempo. Rg2 es para evitar una corriente excesiva al apagar y quemar el circuito integrado de alimentación.
4. Aceleración del tiempo de apagado de MOS por circuito del controlador
Para cumplir con la unidad de transistor MOS de gama alta, a menudo se usa la unidad de transformador, a veces también se usa la unidad de transformador para cumplir con el aislamiento de seguridad. El propósito de R1 es suprimir la oscilación LC entre la inductancia parásita en el PCB y C1. El propósito de C1 es separar DC y prevenir la saturación del núcleo a través de AC.
APLICACIÓN TÍPICA DE MOSFET: Fuente de alimentación conmutada y adaptador
Número de parte | Descripción | Contenido del Paquete |
MIC-FM13NG | Canal N / 500V / 13A / 480mΩ | TO-220F |
MIC-FM20NG | Canal N / 500 / 20A / 300mΩ | TO-220F |
MIC-FN08NG | Canal N / 600V / 8A / 1200mΩ | TO-220F |
MIC-FN10NG | Canal N / 600V / 10A / 720mΩ | TO-220F |
MIC-FN12NG | Canal N / 600V / 12A / 600mΩ | TO-220F |
MIC-FO08NG | Canal N / 650V / 8A / 1300mΩ | TO-220F |
MIC-FO10NG | Canal N / 650V / 10A / 780mΩ | TO-220F |
MIC-FO12NG | Canal N / 650V / 12A / 650mΩ | TO-220F |
Circuito de conducción MOS
MOSFET se usa ampliamente en la fuente de alimentación de conmutación debido a su baja resistencia interna y su rápida velocidad de conmutación. El controlador de MOSFET a menudo elige el circuito apropiado de acuerdo con los parámetros de potencia IC y MOSFET. El circuito de conducción de MOSFET para conmutar la fuente de alimentación se analiza a continuación.
Al usar MOSFET para diseñar una fuente de alimentación conmutada, la mayoría de las personas considerarán la resistencia de encendido, el voltaje máximo y la corriente máxima de MOSFET. Pero la mayoría de las veces, solo se consideran estos factores. Tal circuito puede funcionar normalmente, pero no es un buen diseño. Más específicamente, MOSFET también debería considerar sus propios parámetros parasitarios. Para cierto MOSFET, su circuito de conducción, la corriente máxima de salida del pin del controlador, la tasa de aumento, etc., afectarán el rendimiento de conmutación del MOSFET.
Cuando se seleccionan el IC de potencia y el transistor MOS, es muy importante elegir el circuito controlador apropiado para conectar el IC de potencia y el transistor MOS.
Un buen circuito de controlador MOSFET tiene los siguientes requisitos:
(1) Cuando el interruptor se abre instantáneamente, el circuito del controlador debe poder proporcionar suficiente corriente de carga para hacer que el voltaje entre la fuente y la puerta del MOSFET aumente rápidamente al valor requerido, a fin de garantizar que el interruptor se pueda abrir rápidamente sin oscilación de alta frecuencia del borde ascendente.
(2) Durante el encendido, el circuito de conducción puede garantizar que el voltaje entre la puerta y la fuente del MOSFET sea estable y confiable.
(3) El circuito de accionamiento instantáneo de apagado puede proporcionar una ruta con la impedancia más baja en la medida de lo posible para la descarga rápida del voltaje del capacitor entre la puerta y la fuente de MOSFET, a fin de garantizar que el interruptor se pueda apagar rápidamente.
(4) La estructura del circuito de conducción es simple y confiable, y la pérdida es pequeña.
(5) Aplique aislamiento según corresponda.
A continuación se describen los circuitos de controlador MOSFET que se utilizan comúnmente en varias fuentes de alimentación de módulo.
1. Power IC impulsa MOSFET directamente
La transmisión directa Power IC es el modo de conducción más utilizado y el modo de conducción más simple. Al utilizar este modo de conducción, debemos prestar atención a varios parámetros y la influencia de estos parámetros. Primero, consulte el manual de IC de potencia, su corriente máxima de conducción máxima, porque los diferentes chips tienen diferentes capacidades de conducción. En segundo lugar, comprenda la capacitancia parásita de MOSFET. La capacidad de conducción de IC, la capacitancia parásita MOS, la velocidad del interruptor MOS y otros factores afectan la selección de la resistencia de conducción, por lo que RG no se puede reducir infinitamente.
2. Cuando la capacidad de conducción del IC de potencia es insuficiente
Si la capacitancia parásita del transistor MOS es relativamente grande y la capacidad de conducción del circuito integrado de potencia es insuficiente, la capacidad de conducción del circuito integrado de alimentación debe mejorarse en el circuito de conducción. El circuito de tótem se usa a menudo para aumentar la capacidad de conducción del IC de potencia. Este circuito de activación se utiliza para mejorar la capacidad de suministro de corriente y completar rápidamente el proceso de carga para la carga de capacitancia de entrada de la red. Esta topología aumenta el tiempo necesario para encender, pero reduce el tiempo de apagado. El interruptor puede encenderse rápidamente y evitar la oscilación de alta frecuencia del borde ascendente.
3. Aceleración del tiempo de apagado de MOS por circuito del controlador
El circuito de accionamiento instantáneo puede proporcionar una ruta con la impedancia más baja en la medida de lo posible para la descarga rápida del voltaje del capacitor entre la puerta y la fuente de MOSFET, a fin de garantizar que el interruptor se pueda apagar rápidamente. Para descargar rápidamente el voltaje de capacitancia entre la puerta y la fuente, generalmente se conectan en paralelo una resistencia y un diodo en la resistencia de activación, lo que reduce el tiempo de apagado y la pérdida al mismo tiempo. Rg2 es para evitar una corriente excesiva al apagar y quemar el circuito integrado de alimentación.
4. Aceleración del tiempo de apagado de MOS por circuito del controlador
Para cumplir con la unidad de transistor MOS de gama alta, a menudo se usa la unidad de transformador, a veces también se usa la unidad de transformador para cumplir con el aislamiento de seguridad. El propósito de R1 es suprimir la oscilación LC entre la inductancia parásita en el PCB y C1. El propósito de C1 es separar DC y prevenir la saturación del núcleo a través de AC.