Gwo pake MOSFET chofè sikwi

Premye a tout, kalite MOSFET ak estrikti,MOSFETse yon FET (yon lòt se JFET), yo ka fabrike nan kalite amelyore oswa rediksyon, P-chanèl oswa N-chanèl yon total de kat kalite, men aplikasyon aktyèl la nan sèlman amelyore N-chanèl MOSFET ak amelyore P-chanèl MOSFET, kidonk anjeneral refere yo kòm NMOS oswa PMOS refere a de kalite sa yo. Pou sa yo de kalite MOSFET amelyore, pi souvan itilize a se NMOS, rezon ki fè yo se ke sou-rezistans la se ti, ak fasil fabrike. Se poutèt sa, NMOS jeneralman itilize nan chanje ekipman pou pouvwa ak aplikasyon pou kondwi motè.

Nan entwodiksyon sa a, pi fò nan ka yo domine pa NMOS. kapasite parazit egziste ant twa broch MOSFET a, yon karakteristik ki pa nesesè men rive akòz limit pwosesis manifakti. Prezans nan kapasite parazit fè li yon ti jan difisil nan konsepsyon oswa chwazi yon sikwi chofè. Gen yon dyòd parazit ant drenaj la ak sous la. Yo rele sa dyòd kò a epi li enpòtan nan kondwi charj endiktif tankou motè. By wout la, Dyòd kò a sèlman prezan nan MOSFET endividyèl yo epi li anjeneral pa prezan andedan yon chip IC.

 

MOSFETchanje pèt tib, si li se NMOS oswa PMOS, apre kondiksyon nan sou-rezistans la egziste, se konsa ke aktyèl la pral konsome enèji nan rezistans sa a, se pati sa a nan enèji a boule yo rele pèt kondiksyon. Seleksyon MOSFET ki gen rezistans ki ba ap diminye pèt rezistans. Sèjousi, sou-rezistans nan MOSFET ki ba-pouvwa se jeneralman alantou dè dizèn de miliohms, ak kèk miliohm yo disponib tou.MOSFET yo pa dwe ranpli nan yon moman lè yo sou yo ak koupe. Gen yon pwosesis pou diminye vòltaj la nan. de bout yo nan MOSFET la, epi gen yon pwosesis pou ogmante aktyèl la ap koule tankou dlo nan li.Pandan peryòd sa a nan tan, pèt la nan MOSFET se pwodwi a nan vòltaj la ak aktyèl la, ki rele pèt la chanje. Anjeneral pèt la chanje se pi gwo pase pèt la kondiksyon, ak pi vit frekans nan chanje, se pi gwo pèt la. Pwodwi vòltaj ak aktyèl la nan moman kondiksyon se gwo anpil, sa ki lakòz gwo pèt. Mantèg tan an chanje diminye pèt la nan chak kondiksyon; diminye frekans nan chanje diminye kantite switch pou chak inite tan. Tou de apwòch sa yo diminye pèt yo chanje.

Konpare ak tranzistò bipolè, li jeneralman kwè ke pa gen okenn aktyèl oblije fè yonMOSFETkonduit, osi lontan ke vòltaj la GS pi wo a yon valè sèten. Sa a se fasil fè, sepandan, nou bezwen tou vitès. Kòm ou ka wè nan estrikti a nan MOSFET a, gen yon kapasite parazit ant GS, GD, ak kondwi a nan MOSFET a se, an efè, chaje a ak egzeyat nan kapasite a. Chaje kondansateur a mande pou yon kouran, paske chaje kondansateur a imedyatman ka wè kòm yon kous kout, kidonk aktyèl la enstantane ap pi wo. Premye bagay ou dwe sonje lè w ap chwazi/desine yon chofè MOSFET se gwosè aktyèl kout sikwi enstantane ki ka bay.

Dezyèm bagay pou sonje se ke, jeneralman yo itilize nan-wo fen kondwi NMOS, vòltaj la pòtay alè bezwen yo dwe pi gran pase vòltaj la sous. High-end kondwi MOSFET sou vòltaj la sous ak vòltaj drenaj (VCC) menm bagay la tou, se konsa Lè sa a, vòltaj la pòtay pase VCC a 4V oswa 10V. si nan menm sistèm nan, jwenn yon vòltaj pi gwo pase VCC a, nou bezwen espesyalize nan kous la ranfòse. Anpil chofè motè gen ponp chaj entegre, li enpòtan sonje ke ou ta dwe chwazi kapasite ekstèn ki apwopriye a pou jwenn ase aktyèl kout sikwi pou kondwi MOSFET la. 4V oswa 10V se MOSFET ki souvan itilize sou vòltaj, konsepsyon an nan kou, ou bezwen gen yon maj sèten. Plis vòltaj la pi wo, pi vit vitès sou eta a ak pi ba rezistans sou eta a. Koulye a, gen tou ki pi piti MOSFET vòltaj sou-eta yo itilize nan diferan jaden, men nan sistèm elektwonik otomobil 12V, jeneralman 4V sou-eta se ase. MOSFETs karakteristik ki pi remakab se karakteristik yo chanje nan bon an, kidonk li se lajman ki itilize nan la. bezwen pou sikwi switch elektwonik, tankou ekipman pou chanje pouvwa ak kondwi motè, men tou, gradyasyon ekleraj. Konduit vle di aji kòm yon switch, ki ekivalan a yon fèmen switch.NMOS karakteristik, Vgs pi gran pase yon sèten valè ap fè, apwopriye pou itilize nan ka a lè sous la chita (kondwi ki ba-fen), osi lontan ke pòtay la. vòltaj nan 4V oswa 10V.PMOS karakteristik, Vgs mwens pase yon sèten valè ap fè, apwopriye pou itilize nan ka a lè sous la konekte ak VCC a (wo fen kondwi). Sepandan, byenke PMOS ka fasil pou itilize kòm yon chofè fen segondè, NMOS anjeneral yo itilize nan chofè fen segondè akòz gwo rezistans nan, gwo pri, ak kèk kalite ranplasman.

Koulye a, MOSFET kondwi aplikasyon ki ba-vòltaj, lè itilize nan ekipman pou pouvwa 5V, fwa sa a si ou itilize estrikti nan poto totèm tradisyonèl, akòz tranzistò a dwe sou gout vòltaj 0.7V, sa ki lakòz final aktyèl la ajoute nan pòtay la sou la. vòltaj se sèlman 4.3 V. Nan moman sa a, nou chwazi vòltaj la pòtay nominal nan 4.5V nan MOSFET la sou egzistans lan nan sèten risk. Pwoblèm nan menm rive nan itilize nan 3V oswa lòt okazyon ekipman pou pouvwa ba-vòltaj. Doub vòltaj yo itilize nan kèk sikwi kontwòl kote seksyon lojik la itilize yon tipik vòltaj dijital 5V oswa 3.3V ak seksyon pouvwa a sèvi ak 12V oswa menm pi wo. De vòltaj yo konekte lè l sèvi avèk yon tè komen. Sa a mete yon egzijans pou sèvi ak yon kous ki pèmèt bò vòltaj ki ba efektivman kontwole MOSFET a sou bò vòltaj segondè, pandan y ap MOSFET a sou bò vòltaj segondè ap fè fas a menm pwoblèm yo mansyone nan 1 ak 2. Nan tout twa ka yo, la Estrikti totèm poto pa ka satisfè kondisyon pwodiksyon yo, ak anpil IC chofè MOSFET off-etajè pa sanble gen ladan yon estrikti limite vòltaj pòtay. Vòltaj la opinyon se pa yon valè fiks, li varye ak tan oswa lòt faktè. Varyasyon sa a lakòz vòltaj kondwi a bay MOSFET pa kous la PWM yo dwe enstab. Yo nan lòd yo fè MOSFET a san danje nan vòltaj pòtay segondè, anpil MOSFET yo gen regilatè vòltaj bati-an fòs limite anplitid la nan vòltaj la pòtay.

 

Nan ka sa a, lè vòltaj kondwi a bay depase vòltaj regilatè a, li pral lakòz yon gwo konsomasyon pouvwa estatik An menm tan an, si ou tou senpleman itilize prensip la nan divizeur vòltaj rezistans diminye vòltaj la pòtay, pral gen yon relativman. segondè vòltaj opinyon, MOSFET a travay byen, pandan y ap vòltaj la opinyon redwi lè vòltaj la pòtay se ensifizan lakòz kondiksyon ensifizan konplè, konsa ogmante konsomasyon pouvwa.

Sikwi relativman komen isit la sèlman pou sikwi chofè NMOS la fè yon analiz senp: Vl ak Vh se ekipman pou pouvwa ki ba-fen ak-wo fen, respektivman, de vòltaj yo ka menm, men Vl pa ta dwe depase Vh. Q1 ak Q2 fòme yon poto totèm Envèse, yo itilize pou reyalize izolasyon an, epi an menm tan pou asire ke de tib chofè Q3 ak Q4 pa pral sou an menm tan. R2 ak R3 bay referans vòltaj PWM a, epi lè w chanje referans sa a, ou ka fè kous la travay byen, ak vòltaj pòtay la pa ase pou lakòz yon kondiksyon bon jan, kidonk ogmante konsomasyon pouvwa a. R2 ak R3 bay referans vòltaj PWM, lè w chanje referans sa a, ou ka kite kous la travay nan fòm ond siyal PWM a se relativman apik ak pozisyon dwat. Q3 ak Q4 yo itilize pou bay aktyèl kondwi a, akòz sou tan an, Q3 ak Q4 relatif nan Vh a ak GND yo se sèlman yon minimòm de yon gout vòltaj Vce, gout vòltaj sa a anjeneral sèlman 0.3V oswa konsa, pi ba anpil. pase 0.7V Vce R5 ak R6 yo se rezistans fidbak pou echantiyon vòltaj pòtay la, apre yo fin pran echantiyon vòltaj la, se vòltaj la nan pòtay la itilize kòm yon rezistans fidbak nan vòltaj la pòtay, ak vòltaj la nan echantiyon an itilize nan vòltaj la pòtay. R5 ak R6 se rezistans fidbak yo itilize pou echantiyon vòltaj pòtay la, ki Lè sa a, pase nan Q5 pou kreye yon fidbak negatif fò sou baz Q1 ak Q2, konsa limite vòltaj pòtay la nan yon valè fini. Valè sa a ka ajiste pa R5 ak R6. Finalman, R1 bay limit aktyèl la baz Q3 ak Q4, ak R4 bay limit aktyèl la pòtay MOSFET yo, ki se limit la nan glas la nan Q3Q4. Yon kondansateur akselerasyon ka konekte an paralèl pi wo a R4 si sa nesesè.                                         

Lè w ap desine aparèy pòtab ak pwodwi san fil, amelyore pèfòmans pwodwi ak pwolonje tan fonksyònman batri yo se de pwoblèm konsèpteur yo bezwen fè fas a.DC-DC konvètisè gen avantaj ki genyen nan efikasite segondè, segondè pwodiksyon aktyèl ak ba kouran trankil, ki trè apwopriye pou alimante pòtab. aparèy.

DC-DC konvètisè yo gen avantaj ki genyen nan efikasite segondè, aktyèl pwodiksyon segondè ak aktyèl ki ba, ki trè apwopriye pou alimante aparèy pòtab. Kounye a, tandans prensipal yo nan devlopman DC-DC teknoloji konsepsyon konvètisè yo enkli: teknoloji segondè-frekans: ak ogmantasyon nan frekans chanje, gwosè a nan konvètisè a chanje tou redwi, dansite pouvwa a te siyifikativman ogmante, ak dinamik la. repons yo te amelyore. Ti

Pouvwa DC-DC konvètisè switch frekans ap monte nan nivo megahertz la. Teknoloji vòltaj pwodiksyon ki ba: Avèk devlopman kontinyèl nan teknoloji fabrikasyon semi-conducteurs, mikwo-pwosesè ak pòtab ekipman elektwonik vòltaj opere ap vin pi ba ak pi ba, ki mande pou lavni DC-DC konvètisè ka bay vòltaj pwodiksyon ba pou adapte yo ak mikwo-pwosesè a ak ekipman pòtab elektwonik, ki mande pou lavni DC-DC konvètisè ka bay vòltaj pwodiksyon ba pou adapte yo ak mikropwosè a.

Ase pou bay vòltaj pwodiksyon ba pou adapte yo ak mikroprosesè ak ekipman elektwonik pòtab. Devlopman teknolojik sa yo mete pi wo kondisyon pou konsepsyon sikui chip ekipman pou pouvwa. Premye a tout, ak ogmante frekans nan chanje, pèfòmans nan eleman yo chanje mete pi devan

Kondisyon segondè pou pèfòmans nan eleman nan switching, epi yo dwe gen korespondan switch eleman kondwi sikwi asire ke eleman nan switch nan frekans nan chanje jiska nivo a megahertz nan operasyon nòmal. Dezyèmman, pou aparèy elektwonik pòtab ki mache ak pil, vòltaj fonksyònman sikwi a ba (nan ka batri ityòm, pou egzanp).

Batri ityòm, pou egzanp, vòltaj la opere nan 2.5 ~ 3.6V), se konsa chip nan ekipman pou pouvwa pou vòltaj la pi ba.

MOSFET gen yon trè ba sou-rezistans, konsomasyon enèji ki ba, nan aktyèl popilè wo-efikasite DC-DC chip plis MOSFET kòm yon switch pouvwa. Sepandan, akòz gwo kapasite parazit MOSFET yo. Sa a mete pi wo kondisyon sou konsepsyon an nan sikui chofè switch tib pou konsepsyon konvètisè DC-DC frekans segondè. Gen divès kalite CMOS, sikui lojik BiCMOS lè l sèvi avèk estrikti ranfòse bootstrap ak sikui chofè kòm gwo chaj kapasitif nan konsepsyon ULSI ki ba vòltaj. Sikui sa yo kapab travay byen nan kondisyon yo nan mwens pase 1V ekipman pou vòltaj, epi yo ka travay nan kondisyon sa yo nan kapasite chaj 1 ~ 2pF frekans ka rive jwenn dè dizèn de megabit oswa menm dè santèn de megahertz. Nan papye sa a, sikwi ranfòse bootstrap la itilize pou desine yon gwo kapasite kondwi kapasite chaj, apwopriye pou ba-vòltaj, segondè switch frekans ranfòse DC-DC sikwi konvètisè kondwi. Ba-fen vòltaj ak PWM pou kondwi MOSFET-wo fen. ti anplitid siyal PWM pou kondwi kondisyon vòltaj pòtay segondè nan MOSFETs.