Granda Pako MOSFET Ŝoforo Cirkvito

Antaŭ ĉio, la MOSFET-tipo kaj strukturo,MOSFETestas FET (alia estas JFET), povas esti fabrikita en plifortigitan aŭ malplenigan tipon, P-kanalon aŭ N-kanalon entute kvar tipojn, sed la fakta apliko de nur plifortigitaj N-kanalaj MOSFEToj kaj plifortigitaj P-kanalaj MOSFEToj, do kutime referite kiel la NMOS aŭ PMOS rilatas al ĉi tiuj du specoj. Por ĉi tiuj du specoj de plibonigitaj MOSFEToj, la pli ofte uzata estas NMOS, la kialo estas, ke la surrezisto estas malgranda kaj facile fabrikebla. Tial, NMOS estas ĝenerale uzata en ŝanĝado de nutrado kaj motora veturado aplikoj.

En la sekva enkonduko, la plej multaj el la kazoj estas dominitaj de NMOS. parazita kapacitanco ekzistas inter la tri stiftoj de la MOSFET, trajto kiu ne estas necesa sed ekestas pro produktadprocezlimigoj. La ĉeesto de parazita kapacitanco faras ĝin iom malfacila desegni aŭ elekti ŝoforcirkviton. Estas parazita diodo inter la drenilo kaj la fonto. Tio estas nomita la korpodiodo kaj estas grava en veturado de induktaj ŝarĝoj kiel ekzemple motoroj. Cetere, la korpdiodo ĉeestas nur en individuaj MOSFEToj kaj kutime ne ĉeestas ene de IC-peceto.

MOSFETŝanĝanta tubo perdo, ĉu ĝi estas NMOS aŭ PMOS, post la alkonduko de la sur-rezisto ekzistas, tiel ke la fluo konsumos energion en ĉi tiu rezisto, ĉi tiu parto de la konsumita energio nomiĝas kondukta perdo. Selektado de MOSFEToj kun malalta sur-rezisto reduktos la sur-rezistan perdon. Nuntempe, la sur-rezisto de malalt-potencaj MOSFEToj estas ĝenerale ĉirkaŭ dekoj da miliohmoj, kaj kelkaj miliohmoj ankaŭ haveblas.MOSFET-oj ne devas esti kompletigitaj en momento kiam ili estas ŝaltitaj kaj malŝaltitaj.Estas procezo de malpliigo de la tensio ĉe. la du finoj de la MOSFET, kaj estas procezo de pliigo de la fluo fluanta tra ĝi.Dum ĉi tiu tempodaŭro, la perdo de MOSFET estas la produkto de la tensio kaj la kurento, kiu estas nomita la ŝaltila perdo. Kutime la ŝanĝperdo estas multe pli granda ol la kondukperdo, kaj ju pli rapida la ŝanĝfrekvenco, des pli granda la perdo. La produkto de tensio kaj kurento en la momento de kondukado estas tre granda, rezultigante grandajn perdojn. Mallongigi la ŝanĝan tempon reduktas la perdon ĉe ĉiu kondukado; redukti la ŝanĝfrekvencon reduktas la nombron da ŝaltiloj per unuotempo. Ambaŭ ĉi tiuj aliroj reduktas la ŝanĝajn perdojn.

Kompare kun dupolusaj transistoroj, estas ĝenerale kredite ke neniu kurento estas postulata por fari aMOSFETkonduto, kondiĉe ke la GS-tensio estas super certa valoro. Ĉi tio estas facile fari, tamen ni ankaŭ bezonas rapidecon. Kiel vi povas vidi en la strukturo de la MOSFET, ekzistas parazita kapacitanco inter GS, GD, kaj la veturado de la MOSFET estas, efektive, la ŝarĝo kaj malŝarĝo de la kapacitanco. Ŝargi la kondensilon postulas fluon, ĉar ŝargi la kondensilon tuj povas esti vidita kiel kurta cirkvito, do la tuja fluo estos pli alta. La unua aĵo por noti dum elektado/dizajnado de MOSFET-ŝoforo estas la grandeco de la tuja kurta cirkvitofluo kiu povas esti disponigita.

La dua afero por noti estas ke, ĝenerale uzata en altnivela stirado NMOS, la ĝustatempa pordega tensio devas esti pli granda ol la fonta tensio. High-end drive MOSFET sur la fonto tensio kaj drenilo tensio (VCC) la sama, do tiam la pordego tensio ol la VCC 4V aŭ 10V. se en la sama sistemo, por akiri pli grandan tension ol la VCC, ni devas specialiĝi pri la boostcirkvito. Multaj motoraj ŝoforoj havas integrajn ŝargajn pumpilojn, gravas noti, ke vi devas elekti la taŭgan eksteran kapacitancon por akiri sufiĉan kurtcirkvitan kurenton por movi la MOSFET. 4V aŭ 10V estas la komune uzata MOSFET sur tensio, la dezajno kompreneble, vi devas havi certan rando. Ju pli alta la tensio, des pli rapida la surŝtata rapido kaj des pli malalta la surŝtata rezisto. Nun estas ankaŭ pli malgrandaj surŝtata tensio MOSFET uzataj en malsamaj kampoj, sed en la 12V aŭtomobila elektronika sistemo, ĝenerale 4V sur-ŝtato sufiĉas. La plej rimarkinda trajto de MOSFET estas la ŝanĝaj trajtoj de la bono, do ĝi estas vaste uzata en la bezono por elektronikaj ŝalti cirkvitoj, kiel ŝaltanta nutrado kaj motoro stirado, sed ankaŭ lumigado malheli. Kondukti signifas agi kiel ŝaltilo, kio estas ekvivalenta al ŝaltilo fermo.NMOS karakterizaĵoj, Vgs pli granda ol certa valoro kondukos, taŭga por uzo en la kazo kiam la fonto estas surgrundigita (malalta gamo stirado), tiel longe kiel la pordego tensio de 4V aŭ 10V.PMOS karakterizaĵoj, Vgs malpli ol certa valoro kondukos, taŭga por uzo en la kazo kiam la fonto estas konektita al la VCC (alta gamo stirado). Tamen, kvankam PMOS povas esti facile uzata kiel altnivela ŝoforo, NMOS estas kutime uzata en altnivelaj ŝoforoj pro la granda sur-rezisto, alta prezo kaj malmultaj anstataŭigaj tipoj.

Nun la MOSFET stiras malalta tensio aplikoj, kiam la uzo de 5V nutrado, ĉi-foje se vi uzas la tradician toteman poluso strukturo, pro la transistoro esti ĉirkaŭ 0.7V tensio falo, rezultanta en la reala fino aldonita al la pordego sur la tensio estas nur 4.3 V. En ĉi tiu tempo, ni elektas la nominalan pordegan tensio de 4.5V de la MOSFET pri la ekzisto de certaj riskoj. La sama problemo okazas en la uzo de 3V aŭ aliaj malalttensiaj nutrado okazoj. Duobla tensio estas uzita en kelkaj kontrolcirkvitoj kie la logika sekcio uzas tipan 5V aŭ 3.3V ciferecan tension kaj la potenca sekcio uzas 12V aŭ eĉ pli alte. La du tensioj estas konektitaj uzante komunan grundon. Ĉi tio metas postulon uzi cirkviton, kiu permesas al la malalttensia flanko efike kontroli la MOSFET sur la alttensia flanko, dum la MOSFET sur la alttensia flanko alfrontos la samajn problemojn menciitajn en 1 kaj 2. En ĉiuj tri kazoj, la Totempolstrukturo ne povas renkonti la produktaĵpostulojn, kaj multaj ekster-la-bretaj MOSFET-ŝoforaj IC-oj ne ŝajnas inkludi pordegan tension limigan strukturon. La eniga tensio ne estas fiksa valoro, ĝi varias laŭ tempo aŭ aliaj faktoroj. Tiu vario igas la veturtension disponigitan al la MOSFET per la PWM-cirkvito esti malstabila. Por igi la MOSFET sekura de altaj pordegtensioj, multaj MOSFEToj havas enkonstruitajn tensioreguligistojn por forte limigi la amplitudon de la pordegtensio.

En ĉi tiu kazo, kiam la tensio de stirado provizita superas la tension de la reguligilo, ĝi kaŭzos grandan statikan konsumon. Samtempe, se vi simple uzas la principon de rezisto-tensio-dividilo por redukti la pordegan tension, estos relative. alta eniga tensio, la MOSFET funkcias bone, dum la eniga tensio estas reduktita kiam la pordega tensio estas nesufiĉa por kaŭzi nesufiĉe kompletan kondukadon, tiel pliigante potencan konsumon.

Relative ofta cirkvito ĉi tie nur por la NMOS-ŝoforcirkvito fari simplan analizon: Vl kaj Vh estas la malalta gamo kaj altnivela nutrado, respektive, la du tensioj povas esti la samaj, sed Vl ne devus superi Vh. Q1 kaj Q2 formas renversitan toteman poluson, uzatan por atingi la izolitecon, kaj samtempe por certigi, ke la du ŝoforaj tuboj Q3 kaj Q4 ne estos ŝaltitaj samtempe. R2 kaj R3 provizas la PWM-tensio-referencon, kaj ŝanĝante ĉi tiun referencon, vi povas bone funkcii la cirkviton, kaj la pordega tensio ne sufiĉas por kaŭzi ĝisfundan kondukadon, tiel pliigante la elektran konsumon. R2 kaj R3 provizas la PWM-tensio-referencon, ŝanĝante ĉi tiun referencon, vi povas lasi la cirkviton funkcii en la PWM-signa ondformo estas relative kruta kaj rekta pozicio. Q3 kaj Q4 estas uzataj por provizi la veturadfluon, pro la ĝustatempe, Q3 kaj Q4 relative al la Vh kaj GND estas nur minimumo de Vce tensiofalo, ĉi tiu tensiofalo estas kutime nur 0.3V aŭ tiel, multe pli malalta. ol 0.7V Vce R5 kaj R6 estas sugestaj rezistiloj por la pordega tensiospecimenigo, post specimenigo de la tensio, la tensio de la pordego estas uzata kiel sugesta rezistilo al la pordego. tensio, kaj la tensio de la specimeno estas uzata al la pordega tensio. R5 kaj R6 estas religrezistiloj uzitaj por provi la pordegtension, kiu tiam estas pasita tra Q5 por krei fortan negativan religon sur la bazoj de Q1 kaj Q2, tiel limigante la pordegtension al finhava valoro. Ĉi tiu valoro povas esti ĝustigita per R5 kaj R6. Finfine, R1 disponigas la limigon de la bazfluo al Q3 kaj Q4, kaj R4 disponigas la limigon de la pordegfluo al la MOSFEToj, kio estas la limigo de la Glacio de Q3Q4. Akcelkondensilo povas esti ligita en paralelo super R4 se necese.                                         

Dum desegnado de porteblaj aparatoj kaj sendrataj produktoj, plibonigi produktan rendimenton kaj plilongigi baterian funkcian tempon estas du aferoj, kiujn la dizajnistoj devas alfronti.DC-DC-konvertiloj havas la avantaĝojn de alta efikeco, alta eliga kurento kaj malalta kvieta kurento, kiuj estas tre taŭgaj por funkciigi porteblajn. aparatoj.

DC-DC-konvertiloj havas la avantaĝojn de alta efikeco, alta eliga kurento kaj malalta kvieta kurento, kiuj estas tre taŭgaj por funkciigi porteblajn aparatojn. Nuntempe, la ĉefaj tendencoj en la disvolviĝo de DC-DC konvertilo desegna teknologio inkluzivas: altfrekvenca teknologio: kun la pliiĝo en ŝanĝa ofteco, la grandeco de la ŝanĝa konvertilo ankaŭ estas reduktita, la potenca denseco estis signife pliigita, kaj la dinamika. respondo estis plibonigita. Malgranda

Potenco DC-DC-konvertilo ŝanĝfrekvenco altiĝos al la megaherca nivelo. Teknologio de malalta eligo-tensio: Kun la kontinua disvolviĝo de teknologio de fabrikado de duonkonduktaĵoj, mikroprocesoroj kaj porteblaj elektronikaj ekipaĵoj mastruma tensio pli kaj pli malaltiĝas, kio postulas estontan DC-DC-konvertilon povas provizi malaltan eligan tension por adaptiĝi al la mikroprocesoro kaj porteblaj elektronikaj ekipaĵoj, kiuj postulas estontan DC-DC konvertilo povas disponigi malaltan eligotensio por adaptiĝi al la mikroprocesoro.

Sufiĉe por provizi malaltan eligan tension por adaptiĝi al mikroprocesoroj kaj porteblaj elektronikaj ekipaĵoj. Tiuj teknologiaj evoluoj prezentas pli altajn postulojn por la dezajno de elektroprovizaj pecetcirkvitoj. Antaŭ ĉio, kun la kreskanta ŝanĝfrekvenco, la agado de la ŝanĝaj komponantoj estas prezentita

Altaj postuloj por la agado de la konmuta elemento, kaj devas havi la responda konmuta elemento veturado cirkvito por certigi ke la konmuta elemento en la konmuta frekvenco ĝis la megaherco nivelo de normala operacio. Due, por kuirilaraj porteblaj elektronikaj aparatoj, la funkcia tensio de la cirkvito estas malalta (kaze de litiaj baterioj, ekzemple).

Litio kuirilaroj, ekzemple, la mastruma tensio de 2.5 ~ 3.6V), do la nutrado blato por la pli malalta tensio.

MOSFET havas tre malaltan sur-reziston, malaltan energikonsumon, en la nuna populara alt-efikeca DC-DC blato pli MOSFET kiel elektra ŝaltilo. Tamen, pro la granda parazita kapacitanco de MOSFEToj. Ĉi tio metas pli altajn postulojn al la dezajno de ŝanĝado de tubŝoforcirkvitoj por dizajni altfrekvencon DC-DC-konvertilojn. Ekzistas diversaj CMOS, BiCMOS-logikaj cirkvitoj uzantaj bootstrap-akcelstrukturon kaj ŝoforcirkvitojn kiel grandajn kapacitajn ŝarĝojn en malalttensia ULSI-dezajno. Ĉi tiuj cirkvitoj kapablas funkcii ĝuste sub la kondiĉoj de malpli ol 1V tensio provizo, kaj povas funkcii sub la kondiĉoj de ŝarĝo kapacitanco 1 ~ 2pF frekvenco povas atingi dekojn da megabitoj aŭ eĉ centojn da megahercoj. En ĉi tiu papero, la bootstrap boost cirkvito estas uzata por desegni grandan ŝarĝo-kapacitan stiradon kapablon, taŭga por malalta tensio, alta ŝanĝa frekvenco akcelo DC-DC konvertilo stirado cirkvito. Malalta tensio kaj PWM por veturi altkvalitajn MOSFETojn. malgranda amplitudo PWM-signalo por movi altajn pordegajn tensiopostulojn de MOSFEToj.