Descrizione
Applicazione di MOSFET in alimentatore switching e adattatore
Circuito di pilotaggio MOS
Il MOSFET è ampiamente utilizzato negli alimentatori switching a causa della sua bassa resistenza interna e della rapida velocità di commutazione. Il driver del MOSFET sceglie spesso il circuito appropriato in base ai parametri di potenza IC e MOSFET. Il circuito di pilotaggio del MOSFET per la commutazione di alimentazione è discusso di seguito.
Quando si utilizza MOSFET per progettare alimentatori switching, la maggior parte delle persone considererà la resistenza on, la tensione massima e la corrente massima del MOSFET. Ma il più delle volte vengono considerati solo questi fattori. Un circuito del genere può funzionare normalmente, ma non è un buon design. Più specificamente, MOSFET dovrebbe anche considerare i propri parametri parassiti. Per un determinato MOSFET, il suo circuito di pilotaggio, la corrente di picco dell'uscita del pin del driver, la velocità in aumento e così via influenzeranno le prestazioni di commutazione del MOSFET.
Quando vengono selezionati l'IC di potenza e il transistor MOS, è molto importante scegliere il circuito di pilotaggio appropriato per collegare l'IC di potenza e il transistor MOS.
Un buon circuito driver MOSFET ha i seguenti requisiti:
(1) Quando l'interruttore viene aperto istantaneamente, il circuito del driver dovrebbe essere in grado di fornire una corrente di carica sufficiente per far salire rapidamente la tensione tra la sorgente e il gate del MOSFET al valore richiesto, in modo da garantire che l'interruttore possa essere aperto rapidamente senza oscillazioni ad alta frequenza del fronte di salita.
(2) Durante l'accensione, il circuito di pilotaggio può garantire che la tensione tra il gate e la sorgente del MOSFET sia stabile e affidabile.
(3) Il circuito di azionamento istantaneo di spegnimento può fornire un percorso con l'impedenza più bassa possibile per la scarica rapida della tensione del condensatore tra il gate e la sorgente del MOSFET, in modo da garantire che l'interruttore possa essere spento rapidamente.
(4) La struttura del circuito di pilotaggio è semplice e affidabile e la perdita è piccola.
(5) Applicare l'isolamento come appropriato.
Quanto segue descrive i circuiti del driver MOSFET comunemente usati in diversi alimentatori per moduli.
1. Power IC pilota direttamente MOSFET
La trasmissione diretta Power IC è la modalità di guida più comunemente utilizzata e la modalità di guida più semplice. Quando si utilizza questa modalità di guida, è necessario prestare attenzione a diversi parametri e all'influenza di questi parametri. Innanzitutto, controlla il manuale del circuito integrato di alimentazione, la sua massima corrente di picco di guida, perché diversi chip hanno capacità di guida diverse. In secondo luogo, comprendere la capacità parassita del MOSFET. L'abilità di guida IC, la capacità parassita MOS, la velocità dell'interruttore MOS e altri fattori influenzano la selezione della resistenza di guida, quindi RG non può essere ridotto all'infinito.
2. Quando la capacità di pilotaggio del circuito integrato di alimentazione è insufficiente
Se la capacità parassita del transistor MOS è relativamente grande e la capacità di pilotaggio dell'IC di potenza è insufficiente, la capacità di pilotaggio dell'IC di potenza deve essere migliorata nel circuito di pilotaggio. Il circuito del totem viene spesso utilizzato per aumentare la capacità di guida del circuito integrato di potenza. Questo circuito di pilotaggio viene utilizzato per migliorare la capacità di erogazione di corrente e completare rapidamente il processo di carica per la carica della capacità di ingresso alla rete. Questa topologia aumenta il tempo necessario per l'accensione, ma riduce il tempo di spegnimento. L'interruttore può accendersi rapidamente ed evitare l'oscillazione ad alta frequenza del fronte di salita.
3. Accelerazione del tempo di spegnimento del MOS dal circuito del driver
Il circuito di pilotaggio istantaneo può fornire un percorso con la più bassa impedenza per quanto possibile per la scarica rapida della tensione del condensatore tra gate e source del MOSFET, in modo da garantire che l'interruttore possa essere spento rapidamente. Per scaricare rapidamente la tensione di capacità tra gate e source, una resistenza e un diodo sono solitamente collegati in parallelo sulla resistenza di pilotaggio, il che riduce il tempo di spegnimento e allo stesso tempo la perdita. Rg2 serve a prevenire una corrente eccessiva durante lo spegnimento e bruciare il circuito integrato di alimentazione.
4. Accelerazione del tempo di spegnimento del MOS dal circuito del driver
Per soddisfare l'azionamento del transistor MOS di fascia alta, viene spesso utilizzato l'azionamento del trasformatore, a volte viene utilizzato anche l'azionamento del trasformatore per soddisfare l'isolamento di sicurezza. Lo scopo di R1 è sopprimere l'oscillazione LC tra l'induttanza parassita sul PCB e C1. Lo scopo di C1 è separare la CC e impedire la saturazione del nucleo tramite CA.
APPLICAZIONE TIPICA DEL MOSFET: alimentatore switching e adattatore
Numero d'identificazione | Descrizione | CONFEZIONE |
MIC-FM13NG | Canale N / 500 V / 13 A / 480 mΩ | TO-220F |
MIC-FM20NG | Canale N / 500 / 20A / 300mΩ | TO-220F |
MIC-FN08NG | Canale N / 600 V / 8 A / 1200 mΩ | TO-220F |
MIC-FN10NG | Canale N / 600 V / 10 A / 720 mΩ | TO-220F |
MIC-FN12NG | Canale N / 600 V / 12 A / 600 mΩ | TO-220F |
MIC-FO08NG | Canale N / 650 V / 8 A / 1300 mΩ | TO-220F |
MIC-FO10NG | Canale N / 650 V / 10 A / 780 mΩ | TO-220F |
MIC-FO12NG | Canale N / 650 V / 12 A / 650 mΩ | TO-220F |
Circuito di pilotaggio MOS
Il MOSFET è ampiamente utilizzato negli alimentatori switching a causa della sua bassa resistenza interna e della rapida velocità di commutazione. Il driver del MOSFET sceglie spesso il circuito appropriato in base ai parametri di potenza IC e MOSFET. Il circuito di pilotaggio del MOSFET per la commutazione di alimentazione è discusso di seguito.
Quando si utilizza MOSFET per progettare alimentatori switching, la maggior parte delle persone considererà la resistenza on, la tensione massima e la corrente massima del MOSFET. Ma il più delle volte vengono considerati solo questi fattori. Un circuito del genere può funzionare normalmente, ma non è un buon design. Più specificamente, MOSFET dovrebbe anche considerare i propri parametri parassiti. Per un determinato MOSFET, il suo circuito di pilotaggio, la corrente di picco dell'uscita del pin del driver, la velocità in aumento e così via influenzeranno le prestazioni di commutazione del MOSFET.
Quando vengono selezionati l'IC di potenza e il transistor MOS, è molto importante scegliere il circuito di pilotaggio appropriato per collegare l'IC di potenza e il transistor MOS.
Un buon circuito driver MOSFET ha i seguenti requisiti:
(1) Quando l'interruttore viene aperto istantaneamente, il circuito del driver dovrebbe essere in grado di fornire una corrente di carica sufficiente per far salire rapidamente la tensione tra la sorgente e il gate del MOSFET al valore richiesto, in modo da garantire che l'interruttore possa essere aperto rapidamente senza oscillazioni ad alta frequenza del fronte di salita.
(2) Durante l'accensione, il circuito di pilotaggio può garantire che la tensione tra il gate e la sorgente del MOSFET sia stabile e affidabile.
(3) Il circuito di azionamento istantaneo di spegnimento può fornire un percorso con l'impedenza più bassa possibile per la scarica rapida della tensione del condensatore tra il gate e la sorgente del MOSFET, in modo da garantire che l'interruttore possa essere spento rapidamente.
(4) La struttura del circuito di pilotaggio è semplice e affidabile e la perdita è piccola.
(5) Applicare l'isolamento come appropriato.
Quanto segue descrive i circuiti del driver MOSFET comunemente usati in diversi alimentatori per moduli.
1. Power IC pilota direttamente MOSFET
La trasmissione diretta Power IC è la modalità di guida più comunemente utilizzata e la modalità di guida più semplice. Quando si utilizza questa modalità di guida, è necessario prestare attenzione a diversi parametri e all'influenza di questi parametri. Innanzitutto, controlla il manuale del circuito integrato di alimentazione, la sua massima corrente di picco di guida, perché diversi chip hanno capacità di guida diverse. In secondo luogo, comprendere la capacità parassita del MOSFET. L'abilità di guida IC, la capacità parassita MOS, la velocità dell'interruttore MOS e altri fattori influenzano la selezione della resistenza di guida, quindi RG non può essere ridotto all'infinito.
2. Quando la capacità di pilotaggio del circuito integrato di alimentazione è insufficiente
Se la capacità parassita del transistor MOS è relativamente grande e la capacità di pilotaggio dell'IC di potenza è insufficiente, la capacità di pilotaggio dell'IC di potenza deve essere migliorata nel circuito di pilotaggio. Il circuito del totem viene spesso utilizzato per aumentare la capacità di guida del circuito integrato di potenza. Questo circuito di pilotaggio viene utilizzato per migliorare la capacità di erogazione di corrente e completare rapidamente il processo di carica per la carica della capacità di ingresso alla rete. Questa topologia aumenta il tempo necessario per l'accensione, ma riduce il tempo di spegnimento. L'interruttore può accendersi rapidamente ed evitare l'oscillazione ad alta frequenza del fronte di salita.
3. Accelerazione del tempo di spegnimento del MOS dal circuito del driver
Il circuito di pilotaggio istantaneo può fornire un percorso con la più bassa impedenza per quanto possibile per la scarica rapida della tensione del condensatore tra gate e source del MOSFET, in modo da garantire che l'interruttore possa essere spento rapidamente. Per scaricare rapidamente la tensione di capacità tra gate e source, una resistenza e un diodo sono solitamente collegati in parallelo sulla resistenza di pilotaggio, il che riduce il tempo di spegnimento e allo stesso tempo la perdita. Rg2 serve a prevenire una corrente eccessiva durante lo spegnimento e bruciare il circuito integrato di alimentazione.
4. Accelerazione del tempo di spegnimento del MOS dal circuito del driver
Per soddisfare l'azionamento del transistor MOS di fascia alta, viene spesso utilizzato l'azionamento del trasformatore, a volte viene utilizzato anche l'azionamento del trasformatore per soddisfare l'isolamento di sicurezza. Lo scopo di R1 è sopprimere l'oscillazione LC tra l'induttanza parassita sul PCB e C1. Lo scopo di C1 è separare la CC e impedire la saturazione del nucleo tramite CA.