En primer lloc, el tipus i l'estructura MOSFET, MOSFET és un FET (un altre és JFET), es pot fabricar en tipus millorat o d'esgotament, canal P o canal N un total de quatre tipus, però l'aplicació real només de N millorat MOSFET de canal i MOSFET de canal P millorat, per la qual cosa normalment es coneix com a NMOSFET, o PMOSFET es refereix al NMOSFET que s'esmenta habitualment, o PMOSFET es refereix a aquests dos tipus. Per a aquests dos tipus de MOSFET millorats, els NMOSFET s'utilitzen més habitualment a causa de la seva baixa resistència i facilitat de fabricació. Per tant, els NMOSFET s'utilitzen generalment en aplicacions d'alimentació de commutació i accionament del motor, i la següent introducció també se centra en els NMOSFET. hi ha una capacitat paràsita entre els tres pins de laMOSFET, que no és necessari, sinó més aviat per les limitacions del procés de fabricació. La presència de capacitat parasitària fa que sigui una mica complicat dissenyar o seleccionar un circuit de controlador. Hi ha un díode paràsit entre el desguàs i la font. Això s'anomena díode corporal i és important per conduir càrregues inductives com ara motors. Per cert, el díode corporal només està present en MOSFET individuals i normalment no està present dins d'un xip IC.
Ara elMOSFETcondueix aplicacions de baixa tensió, quan l'ús d'una font d'alimentació de 5 V, aquesta vegada si s'utilitza l'estructura tradicional de pols de tòtem, a causa del transistor és d'aproximadament 0,7 V de caiguda de tensió, el que resulta en la final real afegit a la porta de la tensió només és 4,3 V. En aquest moment, escollim la tensió nominal de la porta de 4,5 V del MOSFET sobre l'existència de certs riscos. El mateix problema es produeix en l'ús de 3V o en altres ocasions d'alimentació de baixa tensió. La tensió dual s'utilitza en alguns circuits de control on la secció lògica utilitza una tensió digital típica de 5 V o 3,3 V i la secció de potència utilitza 12 V o fins i tot més. Les dues tensions es connecten mitjançant una terra comú. Això exigeix utilitzar un circuit que permeti que el costat de baixa tensió controli eficaçment el MOSFET del costat d'alta tensió, mentre que el MOSFET del costat d'alta tensió s'enfrontarà als mateixos problemes esmentats a 1 i 2.
En els tres casos, l'estructura del tòtem no pot complir els requisits de sortida, i molts circuits integrats de controlador MOSFET disponibles no semblen incloure una estructura limitadora de tensió de porta. La tensió d'entrada no és un valor fix, varia amb el temps o altres factors. Aquesta variació fa que la tensió d'accionament proporcionada al MOSFET pel circuit PWM sigui inestable. Per tal de protegir el MOSFET de les altes tensions de la porta, molts MOSFET tenen reguladors de tensió integrats per limitar força l'amplitud de la tensió de la porta. En aquest cas, quan la tensió de la unitat proporciona més que el regulador de tensió, provocarà un gran consum d'energia estàtica al mateix temps, si simplement utilitzeu el principi del divisor de tensió de la resistència per reduir la tensió de la porta, hi haurà una tensió relativament alta. tensió d'entrada, elMOSFETfunciona bé, mentre que la tensió d'entrada es redueix quan la tensió de la porta és insuficient per provocar una conducció menys que completa, augmentant així el consum d'energia.
Circuit relativament comú aquí només perquè el circuit del controlador NMOSFET faci una anàlisi senzilla: Vl i Vh són la font d'alimentació de gamma baixa i alta, les dues tensions poden ser iguals, però Vl no hauria de superar la Vh. Q1 i Q2 formen un tòtem invertit, utilitzat per realitzar l'aïllament i, al mateix temps, per garantir que els dos tubs conductors Q3 i Q4 no siguin la mateixa conducció temporal. R2 i R3 proporcionen una tensió PWM R2 i R3 proporcionen la referència de tensió PWM, canviant aquesta referència, podeu deixar que el circuit funcioni amb la forma d'ona del senyal PWM en una posició relativament pronunciada i recta. Q3 i Q4 s'utilitzen per proporcionar el corrent de la unitat, a causa del temps d'encesa, Q3 i Q4 en relació amb Vh i GND són només un mínim d'una caiguda de tensió Vce, aquesta caiguda de tensió sol ser de només 0,3 V més o menys, molt més baixa. de 0,7 V Vce R5 i R6 són les resistències de retroalimentació, utilitzades per a la porta R5 i R6 són resistències de retroalimentació que s'utilitzen per mostrejar la tensió de la porta, que després es passa per Q5 per generar una forta retroalimentació negativa a les bases de Q1 i Q2, limitant així la tensió de la porta a un valor finit. Aquest valor es pot ajustar per R5 i R6. Finalment, R1 proporciona la limitació del corrent base a Q3 i Q4, i R4 proporciona la limitació del corrent de porta als MOSFET, que és la limitació del gel de Q3Q4. Es pot connectar un condensador d'acceleració en paral·lel per sobre de R4 si cal.
Hora de publicació: 21-abril-2024
