-ийн цахилгаан хангамжийн үндсэн бүтэцхурдан цэнэглэхQC нь flyback + хоёрдогч тал (хоёрдогч) синхрон залруулах SSR ашигладаг. Буцах хөрвүүлэгчдийн хувьд санал хүсэлтийн түүвэрлэлтийн аргын дагуу дараахь байдлаар хувааж болно: анхдагч талын (анхдагч) зохицуулалт ба хоёрдогч (хоёрдогч) зохицуулалт; PWM хянагчийн байршлын дагуу. Үүнийг дараахь байдлаар хувааж болно: анхдагч (анхдагч) хяналт, хоёрдогч (хоёрдогч) хяналт. Энэ нь MOSFET-тэй ямар ч холбоогүй юм шиг санагдаж байна. Тэгэхээр,Олукейасуух хэрэгтэй: MOSFET хаана нуугдсан бэ? Ямар үүрэг гүйцэтгэсэн бэ?
1. Анхдагч талын (анхдагч) тохируулга ба хоёрдогч тал (хоёрдогч) тохируулга
Гаралтын хүчдэлийн тогтвортой байдал нь оролтын хүчдэл ба гаралтын ачааллын өөрчлөлтийг тохируулахын тулд PWM үндсэн хянагч руу өөрчлөгдөж буй мэдээллээ илгээхийн тулд санал хүсэлтийн холбоосыг шаарддаг. Санал хүсэлтийн түүвэрлэлтийн янз бүрийн аргуудын дагуу 1 ба 2-р зурагт үзүүлсэнчлэн анхдагч талын (анхдагч) тохируулга ба хоёрдогч талын (хоёрдогч) тохируулгад хувааж болно.
Анхдагч талын (анхдагч) зохицуулалтын эргэх дохиог гаралтын хүчдэлээс шууд авдаггүй, харин нэмэлт ороомог эсвэл гаралтын хүчдэлтэй тодорхой пропорциональ харьцааг хадгалдаг анхдагч ороомогоос авдаг. Түүний шинж чанарууд нь:
① Шууд бус санал хүсэлтийн арга, ачааллын зохицуулалт муу, нарийвчлал муу;
②. Энгийн бөгөөд бага өртөгтэй;
③. Тусгаарлагч оптокоуплер шаардлагагүй.
Хоёрдогч талын (хоёрдогч) зохицуулалтын хариу дохиог оптокоуплер ба TL431 ашиглан гаралтын хүчдэлээс шууд авдаг. Түүний шинж чанарууд нь:
① Шууд санал хүсэлтийн арга, сайн ачааллын зохицуулалт, шугаман зохицуулалтын хурд, өндөр нарийвчлал;
②. Тохируулах хэлхээ нь нарийн төвөгтэй бөгөөд өртөг өндөртэй;
③. Цаг хугацаа өнгөрөх тусам хөгшрөлтийн асуудалтай тулгардаг optocoupler-ийг тусгаарлах шаардлагатай.
2. Хоёрдогч талын (хоёрдогч) диодын залруулга баMOSFETсинхрон засварлах SSR
Flyback хөрвүүлэгчийн хоёрдогч тал (хоёрдогч) нь ихэвчлэн хурдан цэнэглэх их гаралтын гүйдлийн улмаас диодын залруулгыг ашигладаг. Ялангуяа шууд цэнэглэх эсвэл флаш цэнэглэхэд гаралтын гүйдэл нь 5А хүртэл өндөр байдаг. Үр ашгийг дээшлүүлэхийн тулд MOSFET-ийг диодын оронд Шулуутгагч болгон ашигладаг бөгөөд үүнийг хоёрдогч (хоёрдогч) синхрон залруулалтын SSR гэж нэрлэдэг бөгөөд үүнийг Зураг 3, 4-т үзүүлэв.
Хоёрдогч хажуугийн (хоёрдогч) диодын засварын шинж чанарууд:
①. Энгийн, нэмэлт хөтөч хянагч шаардлагагүй, зардал багатай;
② Гаралтын гүйдэл их байвал үр ашиг бага байна;
③. Өндөр найдвартай байдал.
Хоёрдогч талын (хоёрдогч) MOSFET синхрон залруулалтын онцлогууд:
①. Нарийн төвөгтэй, нэмэлт хөтөч хянагч, өндөр өртөг шаарддаг;
②. Гаралтын гүйдэл их байх үед үр ашиг өндөр байдаг;
③. Диодтой харьцуулахад тэдний найдвартай байдал бага байна.
Практик хэрэглээнд синхрон залруулах SSR-ийн MOSFET-ийг 5-р зурагт үзүүлсэн шиг жолоодлогыг хөнгөвчлөхийн тулд ихэвчлэн дээд хэсгээс доод төгсгөл рүү шилжүүлдэг.
Синхрон залруулах SSR-ийн дээд зэргийн MOSFET-ийн шинж чанарууд:
①. Энэ нь ачаалах диск эсвэл хөвөгч диск шаарддаг бөгөөд энэ нь зардал ихтэй байдаг;
②. Сайн EMI.
Синхрон залруулах SSR MOSFET-ийн шинж чанаруудыг доод төгсгөлд байрлуулсан:
① Шууд хөтөч, энгийн хөтөч, хямд өртөгтэй;
②. Муу EMI.
3. Анхан шатны (анхдагч) хяналт ба хоёрдогч (хоёрдогч) хяналт
PWM үндсэн хянагчийг үндсэн тал (анхдагч) дээр байрлуулсан. Энэ бүтцийг анхдагч талын (анхдагч) удирдлага гэж нэрлэдэг. Гаралтын хүчдэл, ачааллын зохицуулалтын хурд, шугаман зохицуулалтын хурдны нарийвчлалыг сайжруулахын тулд анхдагч талын (анхдагч) удирдлага нь гадаад оптокоуплер ба TL431-ийг санал хүсэлтийн холбоос үүсгэхийг шаарддаг. Системийн зурвасын өргөн бага, хариу өгөх хурд удаан байна.
Хэрэв PWM үндсэн хянагчийг хоёрдогч (хоёрдогч) талд байрлуулсан бол optocoupler болон TL431-ийг салгаж, гаралтын хүчдэлийг шууд удирдаж, хурдан хариу үйлдэл үзүүлэх боломжтой. Энэ бүтцийг хоёрдогч (хоёрдогч) хяналт гэж нэрлэдэг.
Анхан шатны (анхдагч) хяналтын онцлогууд:
①. Optocoupler болон TL431 шаардлагатай бөгөөд хариу өгөх хурд удаан байна;
②. Гаралтын хамгаалалтын хурд удаан байна.
③. Синхрон залруулах тасралтгүй горимд CCM, хоёрдогч тал (хоёрдогч) нь синхрончлолын дохиог шаарддаг.
Хоёрдогч (хоёрдогч) хяналтын онцлогууд:
①. Гаралтыг шууд илрүүлдэг, ямар ч optocoupler болон TL431 шаардлагагүй, хариу өгөх хурд хурдан, гаралтын хамгаалалтын хурд хурдан;
②. Хоёрдогч тал (хоёрдогч) синхрон залруулгыг MOSFET нь синхрончлолын дохио шаардлагагүйгээр шууд удирддаг; Үндсэн талын (анхдагч) өндөр хүчдэлийн MOSFET-ийн жолоодлогын дохиог дамжуулахын тулд импульсийн трансформатор, соронзон холбогч эсвэл багтаамжтай холбогч зэрэг нэмэлт төхөөрөмж шаардлагатай.
③. Анхдагч тал (анхдагч) нь эхлэх хэлхээ хэрэгтэй, эсвэл хоёрдогч тал (хоёрдогч) нь эхлүүлэхэд туслах тэжээлийн эх үүсвэртэй байдаг.
4. Тасралтгүй CCM горим эсвэл тасалдалгүй DCM горим
Flyback хөрвүүлэгч нь тасралтгүй CCM горим эсвэл тасалдалгүй DCM горимд ажиллах боломжтой. Хоёрдогч (хоёрдогч) ороомгийн гүйдэл нь сэлгэн залгах мөчлөгийн төгсгөлд 0-д хүрвэл тасалдсан DCM горим гэж нэрлэдэг. Хэрэв залгах циклийн төгсгөлд хоёрдогч (хоёрдогч) ороомгийн гүйдэл 0 биш байвал 8 ба 9-р зурагт үзүүлсэн шиг тасралтгүй CCM горим гэж нэрлэдэг.
Зураг 8 ба 9-р зурагнаас харахад синхрон залруулалтын SSR-ийн ажлын төлөвүүд нь нисдэг хөрвүүлэгчийн янз бүрийн ажиллагааны горимд өөр өөр байдаг бөгөөд энэ нь синхрон залруулах SSR-ийн хяналтын аргууд бас өөр байх болно гэсэн үг юм.
Хэрэв үхсэн хугацааг үл тоомсорловол тасралтгүй CCM горимд ажиллах үед синхрон залруулах SSR нь хоёр төлөвтэй байна.
①. Анхдагч талын (анхдагч) өндөр хүчдэлийн MOSFET асаалттай, хоёрдогч тал (хоёрдогч) синхрон залруулах MOSFET унтарсан;
②. Анхан шатны (анхдагч) өндөр хүчдэлийн MOSFET унтраалттай, хоёрдогч талын (хоёрдогч) синхрон залруултын MOSFET асаалттай байна.
Үүний нэгэн адил, хэрэв үхсэн хугацааг үл тоомсорловол синхрон залруулах SSR нь тасалдалгүй DCM горимд ажиллах үед гурван төлөвтэй байна:
①. Анхдагч талын (анхдагч) өндөр хүчдэлийн MOSFET асаалттай, хоёрдогч тал (хоёрдогч) синхрон залруулах MOSFET унтарсан;
②. Анхан шатны (анхдагч) өндөр хүчдэлийн MOSFET унтарч, хоёрдогч тал (хоёрдогч) синхрон залруултын MOSFET асаалттай байна;
③. Анхан шатны (анхдагч) өндөр хүчдэлийн MOSFET унтраалттай, хоёрдогч талын (хоёрдогч) синхрон залруултын MOSFET унтраалттай байна.
5. Үргэлжилсэн CCM горимд хоёрдогч тал (хоёрдогч) синхрон залруулах SSR
Хурдан цэнэглэгч буцах хөрвүүлэгч тасралтгүй CCM горимд ажилладаг бол үндсэн талын (анхдагч) хяналтын арга, хоёрдогч тал (хоёрдогч) синхрон залруулгыг MOSFET унтрах хянахын тулд үндсэн талаас (анхдагч) синхрончлолын дохио шаарддаг.
Хоёрдогч (хоёрдогч) талын синхрон хөтчийн дохиог авахын тулд дараах хоёр аргыг ихэвчлэн ашигладаг.
(1) 10-р зурагт үзүүлсэн шиг хоёрдогч (хоёрдогч) ороомгийг шууд ашиглах;
(2) Зураг 12-т үзүүлсэн шиг анхдагч (анхдагч) талаас хоёрдогч (хоёрдогч) руу синхрон хөтчийн дохиог дамжуулахын тулд импульсийн трансформатор зэрэг нэмэлт тусгаарлах бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашиглана.
Синхрон хөтчийн дохиог авахын тулд хоёрдогч (хоёрдогч) ороомгийг шууд ашиглах нь синхрон хөтчийн дохионы нарийвчлалыг хянахад маш хэцүү бөгөөд оновчтой үр ашиг, найдвартай байдалд хүрэхэд хэцүү байдаг. Зарим компаниуд 11-р зурагт үзүүлсэн шиг хяналтын нарийвчлалыг сайжруулахын тулд дижитал хянагч ашигладаг.
Синхрон жолоодлогын дохиог авахын тулд импульсийн трансформаторыг ашиглах нь өндөр нарийвчлалтай боловч өртөг нь харьцангуй өндөр байдаг.
Хоёрдогч талын (хоёрдогч) хяналтын арга нь ихэвчлэн импульсийн трансформатор эсвэл соронзон холболтын аргыг ашиглан хоёрдогч талаас (хоёрдогч) синхрон хөтчийн дохиог үндсэн тал руу (анхдагч) дамжуулдаг бөгөөд үүнийг Зураг 7.v-д үзүүлэв.
6. Тасралтгүй DCM горимд хоёрдогч талын (хоёрдогч) синхрон залруулах SSR
Хэрэв хурдан цэнэглэгч буцаах хөрвүүлэгч нь тасалдалгүй DCM горимд ажилладаг бол. Үндсэн талын (анхдагч) хяналтын арга эсвэл хоёрдогч (хоёрдогч) хяналтын аргаас үл хамааран MOSFET синхрон залруулалтын D ба S хүчдэлийн уналтыг шууд илрүүлж, хянах боломжтой.
(1) MOSFET синхрон залруулгыг асааж байна
Синхрон залруулах MOSFET-ийн VDS-ийн хүчдэл эерэгээс сөрөг болж өөрчлөгдөхөд дотоод паразит диод асч, тодорхой саатал гарсны дараа синхрон залруулга MOSFET асна, 13-р зурагт үзүүлэв.
(2) MOSFET синхрон залруулгыг унтрааж байна
Синхрон залруулгыг MOSFET асаасаны дараа VDS=-Io*Rdson. Хоёрдогч (хоёрдогч) ороомгийн гүйдэл 0 хүртэл буурахад, өөрөөр хэлбэл гүйдэл илрүүлэх VDS дохионы хүчдэл сөрөгээс 0 болж өөрчлөгдөхөд синхрон залруулах MOSFET унтардаг.
Практик хэрэглээнд хоёрдогч (хоёрдогч) ороомгийн гүйдэл 0 (VDS = 0) хүрэхээс өмнө синхрон залруулах MOSFET унтардаг. Өөр өөр чипүүдээр тогтоосон гүйдэл илрүүлэх лавлах хүчдэлийн утгууд нь -20mV, -50mV, -100mV, -200mV гэх мэт өөр өөр байдаг.
Системийн одоогийн илрүүлэх лавлагаа хүчдэл тогтмол байна. Одоогийн илрүүлэлтийн лавлагааны хүчдэлийн үнэмлэхүй утга их байх тусам хөндлөнгийн алдаа бага байх ба нарийвчлал нь сайн байх болно. Харин гаралтын ачааллын гүйдэл Io буурах үед синхрон залруулга MOSFET нь илүү их гаралтын гүйдлээр унтрах ба түүний дотоод паразит диод нь илүү удаан ажиллах тул үр ашиг нь Зураг 14-т үзүүлсэн шиг буурдаг.
Үүнээс гадна, хэрэв одоогийн илрүүлэх лавлах хүчдэлийн үнэмлэхүй утга нь хэтэрхий бага бол. Системийн алдаа ба хөндлөнгийн оролцоо нь хоёрдогч (хоёрдогч) ороомгийн гүйдэл 0-ээс хэтэрсэний дараа синхрон залруулах MOSFET-ийг унтрааж, урвуу урсгал гүйдэл үүсгэж, үр ашиг, системийн найдвартай байдалд сөргөөр нөлөөлж болзошгүй.
Өндөр нарийвчлалтай гүйдэл илрүүлэх дохио нь системийн үр ашиг, найдвартай байдлыг сайжруулах боломжтой боловч төхөөрөмжийн өртөг нэмэгдэх болно. Одоогийн илрүүлэх дохионы нарийвчлал нь дараахь хүчин зүйлээс хамаарна.
①. Одоогийн илрүүлэх лавлах хүчдэлийн нарийвчлал ба температурын зөрүү;
②. Гүйдлийн өсгөгчийн хэвийсэн хүчдэл ба офсет хүчдэл, хэвийсэн гүйдэл ба офсет гүйдэл, температурын шилжилт;
③. Синхрон залруулах MOSFET-ийн хүчдэлийн Rdson-ийн нарийвчлал ба температурын шилжилт.
Нэмж дурдахад системийн үүднээс авч үзвэл дижитал хяналт, гүйдэл илрүүлэх лавлах хүчдэлийг өөрчлөх, синхрон залруулах MOSFET жолоодлогын хүчдэлийг өөрчлөх замаар сайжруулж болно.
Гаралтын ачааллын гүйдэл Io буурах үед MOSFET чадлын жолоодлогын хүчдэл буурах тохиолдолд холбогдох MOSFET асаах хүчдэл Rdson нэмэгдэнэ. 15-р зурагт үзүүлснээр синхрон залруулах MOSFET-ийг эрт зогсоохоос зайлсхийх, шимэгч диодын дамжуулах хугацааг багасгах, системийн үр ашгийг дээшлүүлэх боломжтой.
Гаралтын ачааллын гүйдэл Io буурах үед гүйдлийг илрүүлэх лавлах хүчдэл мөн буурдаг болохыг Зураг 14-ээс харж болно. Ийм байдлаар Io гаралтын гүйдэл их байх үед хяналтын нарийвчлалыг сайжруулахын тулд илүү өндөр гүйдэл илрүүлэх лавлах хүчдэлийг ашигладаг; гаралтын гүйдэл Io бага үед бага гүйдлийг илрүүлэх лавлах хүчдэлийг ашиглана. Энэ нь мөн MOSFET синхрон залруулгыг дамжуулах хугацааг сайжруулж, системийн үр ашгийг дээшлүүлж чадна.
Дээрх аргыг сайжруулахад ашиглах боломжгүй тохиолдолд Schottky диодуудыг MOSFET синхрон залруулалтын хоёр төгсгөлд зэрэгцээ холбож болно. Синхрон залруулах MOSFET-ийг урьдчилан унтраасны дараа гадаад Schottky диодыг чөлөөтэй эргүүлэх зорилгоор холбож болно.
7. Хоёрдогч (хоёрдогч) хяналтын CCM+DCM гибрид горим
Одоогийн байдлаар гар утсыг хурдан цэнэглэх үндсэн хоёр шийдэл байдаг.
(1) Үндсэн талын (үндсэн) удирдлага ба DCM ажлын горим. Хоёрдогч тал (хоёрдогч) синхрон залруулах MOSFET нь синхрончлолын дохио шаарддаггүй.
(2) Хоёрдогч (хоёрдогч) удирдлага, CCM+DCM холимог үйлдлийн горим (гаралтын ачааллын гүйдэл буурах үед, CCM-ээс DCM хүртэл). MOSFET-ийн хоёрдогч (хоёрдогч) синхрон залруулгыг шууд удирддаг бөгөөд асаах, унтраах логик зарчмуудыг Зураг 16-д үзүүлэв.
Синхрон залруулах MOSFET-ийг асаах: MOSFET синхрон залруулалтын VDS-ийн хүчдэл эерэгээс сөрөг болж өөрчлөгдөхөд түүний дотоод паразит диод асна. Тодорхой саатал гарсны дараа MOSFET синхрон залруулгыг асаана.
MOSFET синхрон залруулгыг унтрааж байна:
① Гаралтын хүчдэл нь тогтоосон хэмжээнээс бага байвал синхрон цагийн дохио нь MOSFET-ийг унтрааж, CCM горимд ажиллахад ашиглагддаг.
② Гаралтын хүчдэл нь тогтоосон утгаас их байвал синхрон цагийн дохио хамгаалагдсан бөгөөд ажиллах арга нь DCM горимтой ижил байна. VDS=-Io*Rdson дохио нь синхрон залруулах MOSFET-ийн унтрах ажиллагааг хянадаг.
Одоо бүхэл бүтэн хурдан цэнэглэгч QC-д MOSFET ямар үүрэг гүйцэтгэдэгийг хүн бүр мэддэг болсон!
Олукейн тухай
Olukey-ийн үндсэн баг 20 жилийн турш бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд анхаарлаа төвлөрүүлж, Шэньжэн хотод төвтэй. Үндсэн бизнес: MOSFET, MCU, IGBT болон бусад төхөөрөмжүүд. Гол агент бүтээгдэхүүн нь WINSOK болон Cmsemicon юм. Бүтээгдэхүүнийг цэргийн үйлдвэр, аж үйлдвэрийн хяналт, шинэ эрчим хүч, эмнэлгийн бүтээгдэхүүн, 5G, интернетийн зүйлс, ухаалаг гэр, төрөл бүрийн цахилгаан бараа бүтээгдэхүүнд өргөн ашигладаг. Анхны дэлхийн ерөнхий агентын давуу тал дээр тулгуурлан бид Хятадын зах зээл дээр тулгуурладаг. Бид хэрэглэгчиддээ төрөл бүрийн дэвшилтэт технологийн электрон эд ангиудыг танилцуулж, үйлдвэрлэгчдэд өндөр чанартай бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд нь туслах, цогц үйлчилгээ үзүүлэхийн тулд иж бүрэн давуу талтай үйлчилгээгээ ашигладаг.
Шуудангийн цаг: 2023 оны 12-р сарын 14
