Veliki paket MOSFET upravljačkog kruga

Prije svega, MOSFET tip i struktura, MOSFET je FET (drugi 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 i poboljšani P-kanalni MOSFET-ovi, koji se obično nazivaju NMOSFET, ili PMOSFET se odnosi na tako obično spominjani NMOSFET, ili PMOSFET odnosi se na ove dvije vrste. Za ove dvije vrste poboljšanih MOSFET-ova, NMOSFET-ovi se češće koriste zbog njihovog malog otpora i lakoće proizvodnje. Stoga se NMOSFET-ovi općenito koriste u aplikacijama za prebacivanje napajanja i motornih pogona, a sljedeći uvod se također fokusira na NMOSFET-ove. parazitski kapacitet postoji između tri pinaMOSFET, što nije potrebno, već zbog ograničenja procesa proizvodnje. Prisustvo parazitne kapacitivnosti čini malo teškim za dizajn ili odabir upravljačkog kola. Između drena i izvora nalazi se parazitna dioda. Ovo se naziva karoserija dioda i važna je u pokretanju induktivnih opterećenja kao što su motori. Usput, dioda tijela prisutna je samo u pojedinačnim MOSFET-ovima i obično nije prisutna unutar IC čipa.

SadaMOSFETpogon niskonaponskih aplikacija, kada se koristi napajanje od 5V, ovaj put ako koristite tradicionalnu strukturu totema, zbog tranzistora pad napona bude oko 0,7V, što rezultira stvarnim konačnim dodanim na kapiji na napon je samo 4,3 V. U ovom trenutku biramo nominalni napon gejta od 4,5 V MOSFET-a na osnovu postojanja određenih rizika. Isti problem se javlja kod upotrebe 3V ili drugih niskonaponskih izvora napajanja. Dvostruki napon se koristi u nekim upravljačkim krugovima gdje logička sekcija koristi tipičan digitalni napon od 5V ili 3,3V, a dio za napajanje koristi 12V ili čak više. Dva napona su povezana pomoću zajedničkog uzemljenja. Ovo postavlja zahtjev za korištenje kola koje omogućava niskonaponskoj strani da efektivno kontroliše MOSFET na strani visokog napona, dok će se MOSFET na strani visokog napona suočiti sa istim problemima navedenim u 1 i 2.

U sva tri slučaja, struktura totemskog pola ne može zadovoljiti izlazne zahtjeve, a čini se da mnogi gotovi MOSFET upravljački IC-ovi ne uključuju strukturu za ograničavanje napona na kapiji. Ulazni napon nije fiksna vrijednost, on varira s vremenom ili drugim faktorima. Ova varijacija uzrokuje nestabilan pogonski napon koji MOSFET-u daje PWM kolo. Kako bi MOSFET bio siguran od visokih napona na gejtu, mnogi MOSFET-ovi imaju ugrađene regulatore napona za prinudno ograničavanje amplitude napona gejta. U ovom slučaju, kada pogonski napon daje više od regulatora napona, to će uzrokovati veliku statičku potrošnju energije u isto vrijeme, ako jednostavno koristite princip djelitelja napona otpornika da smanjite napon na vratima, bit će relativno visoka ulazni napon,MOSFETradi dobro, dok se ulazni napon smanjuje kada je napon gejta nedovoljan da izazove manje nego potpunu provodljivost, čime se povećava potrošnja energije.

Relativno uobičajeno kolo ovdje samo za NMOSFET upravljačko kolo za jednostavnu analizu: Vl i Vh su low-end i high-end napajanje, dva napona mogu biti ista, ali Vl ne bi trebao premašiti Vh. Q1 i Q2 formiraju obrnuti totemski stub, koji se koristi za realizaciju izolacije, a u isto vrijeme i za osiguranje da dvije drajverske cijevi Q3 i Q4 neće biti istovremene provodljivosti. R2 i R3 daju PWM napon R2 i R3 daju referencu PWM napona, promjenom ove reference, možete pustiti krug da radi u talasnom obliku PWM signala u relativno strmom i ravnom položaju. Q3 i Q4 se koriste da obezbede pogonsku struju, zbog vremena uključivanja, Q3 i Q4 u odnosu na Vh i GND su samo minimalni pad napona Vce, ovaj pad napona je obično samo 0,3V ili tako, mnogo niži od 0,7 V Vce R5 i R6 su otpornici povratne sprege, koji se koriste za gejt R5 i R6 su povratni otpornici koji se koriste za uzorkovanje napona gejta, koji se zatim propušta kroz Q5 kako bi se stvorila jaka negativna povratna sprega na baze Q1 i Q2, čime se ograničava napon gejta na konačnu vrijednost. Ova vrijednost se može podesiti pomoću R5 i R6. Konačno, R1 obezbeđuje ograničenje bazne struje na Q3 i Q4, a R4 obezbeđuje ograničenje struje gejta za MOSFET, što je ograničenje Ice-a Q3Q4. Ako je potrebno, akceleracijski kondenzator se može spojiti paralelno iznad R4.