스위칭 전원 공급 장치에서 MOSFET 적용
MOSFET은 내부 저항이 낮고 스위칭 속도가 빠르기 때문에 스위칭 전원 공급 장치에 널리 사용됩니다. MOSFET의 드라이버는 종종 전력 IC 및 MOSFET의 매개변수에 따라 적절한 회로를 선택합니다. 스위칭 전원 공급 장치용 MOSFET의 구동 회로는 다음과 같습니다.MOSFET을 사용하여 스위칭 전원 공급 장치를 설계할 때 대부분의 사람들은 MOSFET의 온 저항, 최대 전압 및 최대 전류를 고려합니다. 그러나 대부분의 경우 이러한 요소만 고려됩니다. 이러한 회로는 정상적으로 작동할 수 있지만 좋은 설계는 아닙니다. 보다 구체적으로 MOSFET은 자체 기생 파라미터도 고려해야 합니다. 특정 MOSFET의 경우 구동 회로, 드라이버 핀 출력의 피크 전류, 상승률 등이 MOSFET의 스위칭 성능에 영향을 미칩니다.
파워 IC와 MOS 트랜지스터를 선택할 때 파워 IC와 MOS 트랜지스터를 연결하기 위해 적절한 드라이버 회로를 선택하는 것이 매우 중요합니다.
좋은 MOSFET 드라이버 회로에는 다음과 같은 요구 사항이 있습니다.
(1) 스위치가 순간적으로 열릴 때 드라이버 회로는 MOSFET의 소스와 게이트 사이의 전압이 필요한 값으로 빠르게 상승할 수 있도록 충분한 충전 전류를 제공할 수 있어야 합니다. 그러면 상승 에지의 고주파 진동 없이 스위치가 빠르게 열릴 수 있습니다.
(2) 스위치를 켜는 동안 구동 회로는 MOSFET의 게이트와 소스 사이의 전압이 안정적이고 신뢰할 수 있음을 보장할 수 있습니다.
(3) 스위칭 오프 순시 구동 회로는 MOSFET의 게이트와 소스 사이에서 커패시터 전압의 빠른 방전을 위해 가능한 한 가장 낮은 임피던스의 경로를 제공하여 스위치가 신속하게 스위치 오프될 수 있도록 합니다.
(4) 구동 회로의 구조가 간단하고 안정적이며 손실이 적습니다.
(5) 적절하게 격리를 적용합니다.
다음은 여러 모듈 전원 공급 장치에서 일반적으로 사용되는 MOSFET 드라이버 회로에 대해 설명합니다.
1. 파워 IC가 MOSFET을 직접 구동
Power IC 다이렉트 드라이브는 가장 일반적으로 사용되는 주행 모드이자 가장 단순한 주행 모드입니다. 이 주행 모드를 사용할 때 여러 매개변수와 이러한 매개변수의 영향에 주의를 기울여야 합니다. 먼저 Power IC의 최대 구동 피크 전류인 Power IC의 매뉴얼을 확인하십시오. 칩마다 구동 능력이 다르기 때문입니다. 둘째, MOSFET의 기생 커패시턴스를 이해하십시오. IC 구동 능력, MOS 기생 커패시턴스, MOS 스위치 속도 및 기타 요인 모두 구동 저항 선택에 영향을 미치므로 RG를 무한정 줄일 수는 없습니다.
2. 파워 IC 구동 용량이 부족한 경우
MOS트랜지스터의 기생용량이 상대적으로 크고 파워IC의 구동능력이 부족한 경우에는 구동회로에서 파워IC의 구동능력을 향상시킬 필요가 있다. 파워IC의 구동능력을 높이기 위해 토템폴 회로를 많이 사용한다. 이 구동 회로는 전류 공급 능력을 향상시키고 그리드 입력 커패시턴스 충전을 위한 충전 프로세스를 신속하게 완료하는 데 사용됩니다. 이 토폴로지는 켜는 데 필요한 시간을 늘리지만 끄는 시간은 줄입니다. 스위치는 빠르게 켜지고 상승 에지의 고주파 발진을 피할 수 있습니다.
3. 드라이버 회로에 의한 MOS 끄기 시간의 가속
순간 구동 회로는 MOSFET의 게이트와 소스 사이의 커패시터 전압의 빠른 방전을 위해 가능한 한 최저 임피던스의 경로를 제공하여 스위치를 신속하게 끌 수 있도록 합니다. 게이트와 소스 사이의 커패시턴스 전압을 빠르게 방전시키기 위해 보통 구동 저항에 저항과 다이오드를 병렬로 연결하여 턴 오프 시간과 손실을 동시에 줄입니다. Rg2는 스위치를 끌 때 과도한 전류를 방지하고 전원 IC를 태워 버립니다.
4. 드라이버 회로에 의한 MOS 끄기 시간의 가속
하이 엔드 MOS 트랜지스터의 구동을 충족시키기 위해 변압기 구동이 자주 사용되며 때로는 안전 절연을 충족시키기 위해 변압기 구동도 사용됩니다. R1의 목적은 PCB의 기생 인덕턴스와 C1 사이의 LC 발진을 억제하는 것입니다. C1의 목적은 DC를 분리하고 AC를 통한 코어 포화를 방지하는 것입니다.