Veliki paket MOSFET pokretačkog kruga

Prije svega, vrsta i struktura MOSFET-a, MOSFET je FET (još jedan je JFET), može se proizvesti u poboljšani ili osiromašeni tip, P-kanalni ili N-kanalni ukupno četiri tipa, ali stvarna primjena samo poboljšanog N -kanalni MOSFET-ovi i poboljšani P-kanalni MOSFET-ovi, koji se obično nazivaju NMOSFET ili PMOSFET odnosi se na tako obično spominjani NMOSFET ili PMOSFET odnosi se na ove dvije vrste. Za ove dvije vrste poboljšanih MOSFET-a, NMOSFET-ovi se češće koriste zbog svog niskog otpora na uključivanje i jednostavne proizvodnje. Stoga se NMOSFET-ovi općenito koriste u aplikacijama sklopnog napajanja i motornih pogona, a sljedeći uvod također se fokusira na NMOSFET-ove. parazitni kapacitet postoji između tri pinaMOSFET, što nije potrebno, već zbog ograničenja proizvodnog procesa. Prisutnost parazitskog kapaciteta čini projektiranje ili odabir pokretačkog kruga pomalo škakljivim. Između odvoda i izvora nalazi se parazitna dioda. To se naziva dioda tijela i važna je za pokretanje induktivnih opterećenja kao što su motori. Usput, dioda tijela prisutna je samo u pojedinačnim MOSFET-ovima i obično nije prisutna unutar IC čipa.

SadaMOSFETvozite niskonaponske aplikacije, kada koristite napajanje od 5 V, ovaj put ako koristite tradicionalnu strukturu totemskog stupa, zbog tranzistora biti oko 0,7 V pad napona, što je rezultiralo stvarnim konačnim dodanim vratima na naponu samo 4,3 V. U ovom trenutku odabiremo nominalni napon vrata od 4,5 V MOSFET-a zbog postojanja određenih rizika. Isti se problem javlja kod korištenja 3V ili drugih niskonaponskih izvora napajanja. Dvostruki napon se koristi u nekim upravljačkim krugovima gdje logički dio koristi tipični digitalni napon od 5 V ili 3,3 V, a energetski dio koristi 12 V ili čak i više. Dva su napona povezana pomoću zajedničkog uzemljenja. Ovo postavlja zahtjev za korištenje kruga koji dopušta niskonaponskoj strani da učinkovito kontrolira MOSFET na visokonaponskoj strani, dok će se MOSFET na visokonaponskoj strani suočiti s istim problemima navedenim u 1 i 2.

U sva tri slučaja, struktura totemskog stupa ne može zadovoljiti izlazne zahtjeve, a čini se da mnogi gotovi MOSFET pogonski sklopovi ne uključuju strukturu ograničenja napona vrata. Ulazni napon nije fiksna vrijednost, on varira s vremenom ili drugim čimbenicima. Ova varijacija uzrokuje nestabilan pogonski napon koji MOSFET-u daje PWM krug. Kako bi MOSFET bio siguran od visokih napona vrata, mnogi MOSFET-ovi imaju ugrađene regulatore napona za snažno ograničavanje amplitude napona vrata. U ovom slučaju, kada je pogonski napon osiguran veći od regulatora napona, to će uzrokovati veliku statičku potrošnju energije u isto vrijeme, ako jednostavno koristite načelo otporničkog razdjelnika napona da smanjite napon vrata, bit će relativno visok ulazni napon,MOSFETradi dobro, dok se ulazni napon smanjuje kada je napon vrata nedovoljan da uzrokuje manje od potpunog provođenja, čime se povećava potrošnja energije.

Relativno uobičajeni krug ovdje samo za NMOSFET pokretački krug za jednostavnu analizu: Vl i Vh su nisko i visoko napajanje, dva napona mogu biti ista, ali Vl ne bi trebao premašiti Vh. Q1 i Q2 tvore obrnuti totemski stup, koji se koristi za ostvarenje izolacije, au isto vrijeme kako bi se osiguralo da dvije pogonske cijevi Q3 i Q4 neće imati istu vremensku kondukciju. R2 i R3 daju PWM napon R2 i R3 daju PWM referencu napona, promjenom ove reference, možete pustiti da krug radi u PWM signalu u relativno strmom i ravnom položaju. Q3 i Q4 koriste se za osiguranje pogonske struje, zbog vremena uključenja, Q3 i Q4 u odnosu na Vh i GND su samo minimalni Vce pad napona, ovaj pad napona je obično samo 0,3 V ili tako nešto, mnogo niži od 0,7 V Vce R5 i R6 su povratni otpornici, koji se koriste za vrata R5 i R6 su povratni otpornici koji se koriste za uzorkovanje napona vrata, koji zatim prolazi kroz Q5 za generiranje jake negativne povratne veze na baze Q1 i Q2, čime se ograničava napon vrata na konačnu vrijednost. Ova se vrijednost može podesiti pomoću R5 i R6. Konačno, R1 osigurava ograničenje struje baze na Q3 i Q4, a R4 osigurava ograničenje struje vrata na MOSFET-ove, što je ograničenje Icea od Q3Q4. Ako je potrebno, iznad R4 može se paralelno spojiti kondenzator za ubrzanje.