Coneixeu el circuit del controlador MOSFET?

El circuit de controlador MOSFET és una part crucial de l'electrònica de potència i el disseny del circuit, que s'encarrega de proporcionar una capacitat d'accionament suficient per garantir que el MOSFET pugui funcionar correctament i de manera fiable. A continuació es mostra una anàlisi detallada dels circuits de controlador MOSFET:

I. Paper del circuit d'accionament

Proporcioneu capacitat suficient per a la unitat:Com que el senyal de la unitat es dóna sovint des d'un controlador (per exemple, DSP, microcontrolador), la tensió i el corrent de la unitat pot ser que no siguin suficients per encendre directament el MOSFET, de manera que cal un circuit d'accionament que coincideixi amb la capacitat de la unitat.

Assegureu-vos unes bones condicions de commutació:El circuit del controlador ha de garantir que els MOSFET no siguin massa ràpids ni massa lents durant la commutació per evitar problemes d'EMI i pèrdues excessives de commutació.

Assegureu-vos de la fiabilitat del dispositiu:A causa de la presència de paràmetres paràsits del dispositiu de commutació, es poden generar pics de tensió de corrent durant la conducció o l'apagada, i el circuit del controlador ha de suprimir aquests pics per protegir el circuit i el dispositiu.

II. Tipus de circuits d'accionament

 

Conductor no aïllat

Conducció directa:La manera més senzilla de conduir el MOSFET és connectar el senyal d'accionament directament a la porta del MOSFET. Aquest mètode és adequat per a ocasions en què la capacitat de conducció és suficient i el requisit d'aïllament no és elevat.

Circuit d'arrencada:Utilitzant el principi que la tensió del condensador no es pot canviar bruscament, la tensió s'eleva automàticament quan el MOSFET canvia el seu estat de commutació, impulsant així el MOSFET d'alta tensió. Aquest enfocament s'utilitza habitualment en els casos en què el MOSFET no pot compartir un terreny comú amb el controlador IC, com els circuits BUCK.

Conductor aïllat

Aïllament de l'optoacoblador:L'aïllament del senyal d'accionament del circuit principal s'aconsegueix mitjançant optoacobladors. L'optoacoblador té els avantatges de l'aïllament elèctric i una forta capacitat anti-interferència, però la resposta de freqüència pot ser limitada i la vida i la fiabilitat es poden reduir en condicions dures.

Aïllament del transformador:L'ús de transformadors per aconseguir l'aïllament del senyal d'accionament del circuit principal. L'aïllament del transformador té els avantatges d'una bona resposta d'alta freqüència, un alt voltatge d'aïllament, etc., però el disseny és relativament complex i susceptible a paràmetres paràsits.

En tercer lloc, el disseny dels punts del circuit de conducció

Tensió d'accionament:Cal assegurar-se que la tensió de la unitat sigui superior a la tensió llindar del MOSFET per garantir que el MOSFET pugui conduir de manera fiable. Al mateix temps, la tensió de la unitat no ha de ser massa alta per evitar danyar el MOSFET.

Corrent de conducció:Tot i que els MOSFET són dispositius accionats per tensió i no requereixen molt de corrent continu, s'ha de garantir el corrent màxim per garantir una certa velocitat de commutació. Per tant, el circuit del controlador hauria de ser capaç de proporcionar un corrent màxim suficient.

Resistència d'accionament:La resistència d'accionament s'utilitza per controlar la velocitat de commutació i suprimir pics de corrent. La selecció del valor de la resistència s'ha de basar en el circuit específic i les característiques del MOSFET. En general, el valor de la resistència no ha de ser massa gran o massa petit per evitar afectar l'efecte de conducció i el rendiment del circuit.

Disseny de PCB:Durant el disseny del PCB, la longitud de l'alineació entre el circuit del controlador i la porta MOSFET s'hauria d'escurçar tant com sigui possible i l'amplada de l'alineació s'hauria d'augmentar per reduir l'impacte de la inductància i la resistència parasitàries sobre l'efecte de conducció. Al mateix temps, els components clau, com ara les resistències d'accionament, s'han de col·locar més a prop de la porta MOSFET.

IV. Exemples d'aplicacions

Els circuits de controlador MOSFET s'utilitzen àmpliament en una varietat de dispositius i circuits electrònics de potència, com ara fonts d'alimentació de commutació, inversors i accionaments de motor. En aquestes aplicacions, el disseny i l'optimització dels circuits del controlador són fonamentals per millorar el rendiment i la fiabilitat dels dispositius.

En resum, el circuit de conducció MOSFET és una part indispensable de l'electrònica de potència i el disseny del circuit. Dissenyant raonablement el circuit del controlador, es pot garantir que el MOSFET funcioni amb normalitat i fiabilitat, millorant així el rendiment i la fiabilitat de tot el circuit.