Том багц MOSFET драйверын хэлхээ

Юуны өмнө, MOSFET-ийн төрөл, бүтэц, MOSFET нь FET (өөр нэг нь JFET) бөгөөд сайжруулсан эсвэл хомсдолтой, P-суваг эсвэл N-суваг нийт дөрвөн төрөлд үйлдвэрлэгдэж болох боловч бодит хэрэглээ нь зөвхөн сайжруулсан N. -сувгийн MOSFET болон сайжруулсан P-сувгийн MOSFET-ийг ихэвчлэн NMOSFET гэж нэрлэдэг, эсвэл PMOSFET нь ихэвчлэн дурдсан байдаг. NMOSFET буюу PMOSFET нь эдгээр хоёр төрлийг хэлдэг. Эдгээр хоёр төрлийн сайжруулсан MOSFET-ийн хувьд NMOSFET-ийг эсэргүүцэх чадвар бага, үйлдвэрлэхэд хялбар тул илүү өргөн ашигладаг. Иймээс NMOSFET-ийг цахилгаан хангамж болон мотор хөтчийн хэрэглээнд шилжүүлэхэд ихэвчлэн ашигладаг бөгөөд дараах танилцуулга нь NMOSFET-д анхаарлаа хандуулдаг. паразит багтаамж нь гурван зүү хооронд байдагMOSFET, энэ нь шаардлагагүй, харин үйлдвэрлэлийн үйл явцын хязгаарлалттай холбоотой юм. Шимэгчийн багтаамж байгаа нь драйверын хэлхээг зохион бүтээх эсвэл сонгоход бага зэрэг төвөгтэй болгодог. Ус зайлуулах суваг болон эх үүсвэрийн хооронд шимэгч диод байдаг. Үүнийг биеийн диод гэж нэрлэдэг бөгөөд мотор гэх мэт индуктив ачааллыг жолоодоход чухал ач холбогдолтой. Дашрамд хэлэхэд, биеийн диод нь зөвхөн бие даасан MOSFET-д байдаг бөгөөд ихэвчлэн IC чип дотор байдаггүй.

ОдооMOSFETбага хүчдэлийн програмуудыг жолоодох үед 5V тэжээлийн хангамжийг ашиглах үед энэ удаад уламжлалт тотем туйлын бүтцийг ашиглавал транзисторын улмаас 0.7V орчим хүчдэлийн уналт үүсдэг бөгөөд үүний үр дүнд зөвхөн хүчдэл дээрх хаалган дээр бодит эцсийн нэмэлтийг бий болгодог. 4.3 V. Энэ үед бид тодорхой эрсдэл байгаа эсэх дээр MOSFET-ийн 4.5V-ийн нэрлэсэн хаалганы хүчдэлийг сонгоно. Үүнтэй ижил асуудал нь 3V эсвэл бусад бага хүчдэлийн цахилгаан хангамжийг ашиглахад тохиолддог. Хос хүчдэлийг зарим хяналтын хэлхээнд ашигладаг бөгөөд логик хэсэг нь ердийн 5V эсвэл 3.3V дижитал хүчдэл ашигладаг бол тэжээлийн хэсэг нь 12V ба түүнээс дээш хүчдэлийг ашигладаг. Хоёр хүчдэлийг нийтлэг газардуулга ашиглан холбодог. Энэ нь өндөр хүчдэлийн тал дээрх MOSFET-ийг бага хүчдэлийн талд үр дүнтэй удирдах боломжийг олгодог хэлхээг ашиглах шаардлагыг тавьдаг бол өндөр хүчдэлийн тал дахь MOSFET нь 1 ба 2-т дурдсан асуудлуудтай тулгарах болно.

Гурван тохиолдлын хувьд тотем туйлын бүтэц нь гаралтын шаардлагыг хангаж чадахгүй бөгөөд олон бэлэн MOSFET драйверын IC нь хаалганы хүчдэлийг хязгаарлах бүтцийг агуулаагүй юм шиг санагддаг. Оролтын хүчдэл нь тогтмол утга биш бөгөөд энэ нь цаг хугацаа эсвэл бусад хүчин зүйлээс хамаарч өөр өөр байдаг. Энэ өөрчлөлт нь PWM хэлхээний MOSFET-д өгсөн хөтөчийн хүчдэлийг тогтворгүй болгоход хүргэдэг. MOSFET-ийг хаалганы өндөр хүчдэлээс аюулгүй болгохын тулд олон MOSFET нь хаалганы хүчдэлийн далайцыг хүчээр хязгаарлахын тулд суурилуулсан хүчдэлийн зохицуулагчтай байдаг. Энэ тохиолдолд хөтчийн хүчдэл нь хүчдэлийн зохицуулагчаас илүү их хэмжээгээр хангагдсан үед энэ нь их хэмжээний статик эрчим хүчний хэрэглээг бий болгоно, хэрэв та хаалганы хүчдэлийг багасгахын тулд резистор хүчдэл хуваагч зарчмыг ашиглавал харьцангуй өндөр хүчдэл гарах болно. оролтын хүчдэл, theMOSFETсайн ажилладаг, харин хаалганы хүчдэл нь бүрэн бус дамжуулалт үүсгэхэд хангалтгүй үед оролтын хүчдэл буурч, улмаар цахилгаан зарцуулалтыг нэмэгдүүлдэг.

Энд харьцангуй нийтлэг хэлхээ нь зөвхөн NMOSFET драйверийн хэлхээнд зориулагдсан бөгөөд энгийн дүн шинжилгээ хийх боломжтой: Vl ба Vh нь бага ба дээд зэргийн тэжээлийн хангамж, хоёр хүчдэл нь ижил байж болох ч Vl нь Vh-ээс хэтрэхгүй байх ёстой. Q1 ба Q2 нь урвуу тотем туйлыг бүрдүүлдэг бөгөөд энэ нь тусгаарлалтыг хэрэгжүүлэхэд ашиглагддаг бөгөөд Q3 ба Q4 хоёр драйвер хоолой нь ижил хугацаанд дамжуулалт хийхгүй байх болно. R2 ба R3 нь PWM хүчдэлийг өгдөг R2 ба R3 нь PWM хүчдэлийн лавлагааг өгдөг бөгөөд энэ лавлагааг өөрчилснөөр та хэлхээг PWM дохионы долгионы хэлбэрт харьцангуй эгц, шулуун байрлалд ажиллуулах боломжийг олгоно. Q3 ба Q4 нь хөтчийн гүйдлийг хангахад ашиглагддаг, учир нь Vh ба GND-тай харьцуулахад Q3 ба Q4 нь хамгийн багадаа Vce хүчдэлийн уналт байдаг тул энэ хүчдэлийн уналт ихэвчлэн ердөө 0.3V буюу түүнээс хамаагүй бага байдаг. 0.7V Vce R5 ба R6 нь санал хүсэлтийн резисторууд бөгөөд R5 ба R6 хаалганд ашигладаг санал хүсэлтийн резисторууд нь хаалганы хүчдэлийг түүвэрлэхэд ашигладаг бөгөөд дараа нь Q5-аар дамжуулж үүсгэдэг. Q1 ба Q2-ын үндсэн дээр хүчтэй сөрөг санал хүсэлт гаргаж, ингэснээр хаалганы хүчдэлийг хязгаарлагдмал утгаар хязгаарладаг. Энэ утгыг R5 ба R6-аар тохируулж болно. Эцэст нь, R1 нь үндсэн гүйдлийн хязгаарлалтыг Q3 ба Q4, R4 нь MOSFET-ийн гүйдлийн хязгаарлалтыг хангадаг бөгөөд энэ нь Q3Q4-ийн Ice-ийн хязгаарлалт юм. Шаардлагатай бол R4-ээс дээш хурдатгалын конденсаторыг зэрэгцээ холбож болно.