Descrição
Aplicação de MOSFET na fonte de alimentação e adaptador de comutação
Circuito de condução MOS
O MOSFET é amplamente utilizado na comutação da fonte de alimentação devido à sua baixa resistência interna e rápida velocidade de comutação. O driver do MOSFET freqüentemente escolhe o circuito apropriado de acordo com os parâmetros de potência IC e MOSFET. O circuito de condução do MOSFET para troca de fonte de alimentação é discutido abaixo.
Ao usar o MOSFET para projetar a fonte de alimentação chaveada, a maioria das pessoas irá considerar a resistência, a tensão máxima e a corrente máxima do MOSFET. Mas na maioria das vezes, apenas esses fatores são considerados. Esse circuito pode funcionar normalmente, mas não é um bom projeto. Mais especificamente, o MOSFET também deve considerar seus próprios parâmetros parasitários. Para um determinado MOSFET, seu circuito de acionamento, corrente de pico da saída do pino do acionador, taxa de aumento e assim por diante afetarão o desempenho de chaveamento do MOSFET.
Quando o IC de alimentação e o transistor MOS são selecionados, é muito importante escolher o circuito do driver apropriado para conectar o IC de alimentação e o transistor MOS.
Um bom circuito de driver MOSFET tem os seguintes requisitos:
(1) Quando a chave é aberta instantaneamente, o circuito do driver deve ser capaz de fornecer corrente de carga suficiente para fazer a tensão entre a fonte e a porta do MOSFET subir para o valor necessário rapidamente, de modo a garantir que a chave possa ser aberta rapidamente sem oscilação de alta frequência da borda ascendente.
(2) Durante a ligação, o circuito de acionamento pode garantir que a tensão entre o portão e a fonte do MOSFET seja estável e confiável.
(3) O desligamento do circuito de acionamento instantâneo pode fornecer um caminho com a impedância mais baixa possível para a descarga rápida da tensão do capacitor entre a porta e a fonte do MOSFET, de modo a garantir que a chave possa ser desligada rapidamente.
(4) A estrutura do circuito de acionamento é simples e confiável e a perda é pequena.
(5) Aplique o isolamento conforme apropriado.
O seguinte descreve os circuitos do driver MOSFET comumente usados em várias fontes de alimentação de módulo.
1. Power IC conduz o MOSFET diretamente
A unidade direta Power IC é o modo de direção mais comumente usado e o modo de direção mais simples. Ao usar este modo de condução, devemos prestar atenção a vários parâmetros e à influência desses parâmetros. Em primeiro lugar, verifique o manual do CI de potência, sua corrente de pico máxima de acionamento, porque diferentes chips têm diferentes capacidades de acionamento. Em segundo lugar, compreenda a capacitância parasitária do MOSFET. A capacidade de condução do IC, a capacitância parasita do MOS, a velocidade do interruptor do MOS e outros fatores afetam a seleção da resistência de condução, de modo que o RG não pode ser infinitamente reduzido.
2. Quando a capacidade de condução do IC de potência é insuficiente
Se a capacitância parasita do transistor MOS for relativamente grande e a capacidade de acionamento do IC de potência for insuficiente, a capacidade de acionamento do IC de potência precisa ser aumentada no circuito de acionamento. O circuito de totem é frequentemente usado para aumentar a capacidade de condução do IC de potência. Este circuito de condução é usado para melhorar a capacidade de fornecimento de corrente e concluir rapidamente o processo de carregamento para a carga de capacitância de entrada da rede. Essa topologia aumenta o tempo necessário para ligar, mas reduz o tempo de desligamento. A chave pode ligar rapidamente e evitar a oscilação de alta frequência da borda ascendente.
3. Aceleração do tempo de desligamento do MOS pelo circuito do driver
O circuito de acionamento instantâneo pode fornecer um caminho com a impedância mais baixa possível para a descarga rápida da tensão do capacitor entre a porta e a fonte do MOSFET, de modo a garantir que a chave possa ser desligada rapidamente. Para descarregar rapidamente a tensão de capacitância entre a porta e a fonte, um resistor e um diodo são normalmente conectados em paralelo no resistor de acionamento, o que reduz o tempo de desligamento e a perda ao mesmo tempo. Rg2 é para evitar corrente excessiva ao desligar e queimar o IC de energia.
4. Aceleração do tempo de desligamento do MOS pelo circuito do driver
Para atender ao inversor do transistor MOS de última geração, o inversor do transformador é frequentemente usado, às vezes o inversor do transformador também é usado para atender ao isolamento de segurança. O objetivo de R1 é suprimir a oscilação LC entre a indutância parasita no PCB e C1. O objetivo de C1 é separar DC e evitar a saturação do núcleo por AC.
APLICAÇÃO TÍPICA DO MOSFET: Fonte de alimentação e adaptador de comutação
Número da peça | Descrição | Pacote |
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 condução MOS
O MOSFET é amplamente utilizado na comutação da fonte de alimentação devido à sua baixa resistência interna e rápida velocidade de comutação. O driver do MOSFET freqüentemente escolhe o circuito apropriado de acordo com os parâmetros de potência IC e MOSFET. O circuito de condução do MOSFET para troca de fonte de alimentação é discutido abaixo.
Ao usar o MOSFET para projetar a fonte de alimentação chaveada, a maioria das pessoas irá considerar a resistência, a tensão máxima e a corrente máxima do MOSFET. Mas na maioria das vezes, apenas esses fatores são considerados. Esse circuito pode funcionar normalmente, mas não é um bom projeto. Mais especificamente, o MOSFET também deve considerar seus próprios parâmetros parasitários. Para um determinado MOSFET, seu circuito de acionamento, corrente de pico da saída do pino do acionador, taxa de aumento e assim por diante afetarão o desempenho de chaveamento do MOSFET.
Quando o IC de alimentação e o transistor MOS são selecionados, é muito importante escolher o circuito do driver apropriado para conectar o IC de alimentação e o transistor MOS.
Um bom circuito de driver MOSFET tem os seguintes requisitos:
(1) Quando a chave é aberta instantaneamente, o circuito do driver deve ser capaz de fornecer corrente de carga suficiente para fazer a tensão entre a fonte e a porta do MOSFET subir para o valor necessário rapidamente, de modo a garantir que a chave possa ser aberta rapidamente sem oscilação de alta frequência da borda ascendente.
(2) Durante a ligação, o circuito de acionamento pode garantir que a tensão entre o portão e a fonte do MOSFET seja estável e confiável.
(3) O desligamento do circuito de acionamento instantâneo pode fornecer um caminho com a impedância mais baixa possível para a descarga rápida da tensão do capacitor entre a porta e a fonte do MOSFET, de modo a garantir que a chave possa ser desligada rapidamente.
(4) A estrutura do circuito de acionamento é simples e confiável e a perda é pequena.
(5) Aplique o isolamento conforme apropriado.
O seguinte descreve os circuitos do driver MOSFET comumente usados em várias fontes de alimentação de módulo.
1. Power IC conduz o MOSFET diretamente
A unidade direta Power IC é o modo de direção mais comumente usado e o modo de direção mais simples. Ao usar este modo de condução, devemos prestar atenção a vários parâmetros e à influência desses parâmetros. Em primeiro lugar, verifique o manual do CI de potência, sua corrente de pico máxima de acionamento, porque diferentes chips têm diferentes capacidades de acionamento. Em segundo lugar, compreenda a capacitância parasitária do MOSFET. A capacidade de condução do IC, a capacitância parasita do MOS, a velocidade do interruptor do MOS e outros fatores afetam a seleção da resistência de condução, de modo que o RG não pode ser infinitamente reduzido.
2. Quando a capacidade de condução do IC de potência é insuficiente
Se a capacitância parasita do transistor MOS for relativamente grande e a capacidade de acionamento do IC de potência for insuficiente, a capacidade de acionamento do IC de potência precisa ser aumentada no circuito de acionamento. O circuito de totem é frequentemente usado para aumentar a capacidade de condução do IC de potência. Este circuito de condução é usado para melhorar a capacidade de fornecimento de corrente e concluir rapidamente o processo de carregamento para a carga de capacitância de entrada da rede. Essa topologia aumenta o tempo necessário para ligar, mas reduz o tempo de desligamento. A chave pode ligar rapidamente e evitar a oscilação de alta frequência da borda ascendente.
3. Aceleração do tempo de desligamento do MOS pelo circuito do driver
O circuito de acionamento instantâneo pode fornecer um caminho com a impedância mais baixa possível para a descarga rápida da tensão do capacitor entre a porta e a fonte do MOSFET, de modo a garantir que a chave possa ser desligada rapidamente. Para descarregar rapidamente a tensão de capacitância entre a porta e a fonte, um resistor e um diodo são normalmente conectados em paralelo no resistor de acionamento, o que reduz o tempo de desligamento e a perda ao mesmo tempo. Rg2 é para evitar corrente excessiva ao desligar e queimar o IC de energia.
4. Aceleração do tempo de desligamento do MOS pelo circuito do driver
Para atender ao inversor do transistor MOS de última geração, o inversor do transformador é frequentemente usado, às vezes o inversor do transformador também é usado para atender ao isolamento de segurança. O objetivo de R1 é suprimir a oscilação LC entre a indutância parasita no PCB e C1. O objetivo de C1 é separar DC e evitar a saturação do núcleo por AC.