Olukey: Ann pale sou wòl MOSFET nan achitekti debaz chaj rapid

Estrikti ekipman pou pouvwa debaz la nanchaje vitQC itilize flyback + segondè bò (segondè) redresman synchrone SSR. Pou konvètisè flyback, dapre metòd echantiyon fidbak la, li ka divize an: règleman prensipal bò (prensipal) ak règleman segondè bò (segondè); dapre kote kontwolè PWM la. Li ka divize an: bò prensipal (prensipal) kontwòl ak segondè bò (segondè) kontwòl. Li sanble ke li pa gen anyen fè ak MOSFET. Se konsa,Olukeygen pou mande: Ki kote MOSFET la kache? Ki wòl li te jwe?

1. Ajisteman bò prensipal (prensipal) ak ajisteman bò segondè (segondè).

Estabilite nan vòltaj pwodiksyon an mande pou yon lyen fidbak voye enfòmasyon chanje li yo nan kontwolè prensipal PWM pou ajiste chanjman ki fèt nan vòltaj opinyon ak chaj pwodiksyon an. Dapre diferan metòd echantiyon fidbak yo, li ka divize an ajisteman bò prensipal (prensipal) ak ajisteman bò segondè (segondè), jan yo montre nan Figi 1 ak 2.

SSR synchrone redresman MOSFET yo mete nan pati anba a

Siyal fidbak nan règleman prensipal bò (prensipal) pa pran dirèkteman nan vòltaj pwodiksyon an, men nan likidasyon oksilyè a oswa likidasyon prensipal la ki kenbe yon sèten relasyon pwopòsyonèl ak vòltaj pwodiksyon an. Karakteristik li yo se:

① Metòd fidbak endirèk, pòv pousantaj regilasyon chaj ak presizyon pòv;

②. Senp ak pri ki ba;

③. Pa t ' bezwen pou izòlman optocoupler.

Siyal fidbak pou règleman segondè (segondè) pran dirèkteman nan vòltaj pwodiksyon an lè l sèvi avèk yon optocoupler ak TL431. Karakteristik li yo se:

① Metòd fidbak dirèk, bon pousantaj regilasyon chaj, to règleman lineyè, ak gwo presizyon;

②. Sikwi ajisteman an konplèks ak koute chè;

③. Li nesesè izole optocoupler la, ki gen pwoblèm aje sou tan.

2. segondè bò (segondè) Dyòd redresman akMOSFETredresman synchrone SSR

Bò segondè (segondè) nan konvètisè a flyback anjeneral sèvi ak redresman dyod akòz gwo pwodiksyon aktyèl la nan chaje vit. Espesyalman pou chaje dirèk oswa chaje flash, aktyèl pwodiksyon an se kòm yon wo 5A. Yo nan lòd yo amelyore efikasite, MOSFET yo itilize olye pou yo dyòd la kòm redresman an, ki rele segondè (segondè) redresman synchrone SSR, jan yo montre nan Figi 3 ak 4.

Segondè bò (segondè) MOSFET redresman synchrone

Karakteristik redresman dyòd segondè bò (segondè):

①. Senp, pa gen okenn kontwolè kondwi adisyonèl ki nesesè, ak pri a se ba;

② Lè pwodiksyon aktyèl la gwo, efikasite a ba;

③. Segondè fyab.

Karakteristik redresman synchrone MOSFET bò segondè (segondè):

①. Konplèks, ki egzije plis kontwolè kondwi ak gwo pri;

②. Lè pwodiksyon aktyèl la gwo, efikasite a wo;

③. Konpare ak dyod, fyab yo ba.

Nan aplikasyon pratik, MOSFET nan SSR redresman synchrone a anjeneral deplase soti nan fen segondè nan fen ki ba pou fasilite kondwi, jan yo montre nan Figi 5.

Karakteristik yo nan-wo fen MOSFET nan redresman synchrone SSR:

①. Li mande pou kondwi bootstrap oswa kondwi k ap flote, ki koute chè;

②. Bon EMI.

Karakteristik yo nan redresman synchrone SSR MOSFET mete nan fen ki ba:

① Kondwi dirèk, kondwi senp ak pri ki ba;

②. Pòv EMI.

3. Prensipal bò (prensipal) kontwòl ak segondè bò (segondè) kontwòl

Se kontwolè prensipal PWM la mete sou bò prensipal la (prensipal). Yo rele estrikti sa a bò prensipal (prensipal) kontwòl. Yo nan lòd yo amelyore presizyon nan vòltaj pwodiksyon an, pousantaj regilasyon chaj, ak to règleman lineyè, kontwòl bò prensipal la (prensipal) mande pou yon optocoupler ekstèn ak TL431 yo fòme yon lyen fidbak. Pleasant sistèm lan piti ak vitès repons lan dousman.

Si yo mete kontwolè prensipal la PWM sou bò segondè (segondè), optocoupler la ak TL431 ka retire, epi vòltaj pwodiksyon an ka dirèkteman kontwole ak ajiste ak repons rapid. Yo rele estrikti sa a kontwòl segondè (segondè).

Karakteristik nan kontwòl bò prensipal (prensipal):

①. Optocoupler ak TL431 obligatwa, ak vitès repons lan dousman;

②. Vitès pwoteksyon pwodiksyon an dousman.

③. Nan mòd redresman synchrone kontinyèl CCM, bò segondè (segondè) mande pou yon siyal senkronizasyon.

Karakteristik kontwòl segondè (segondè):

①. Pwodiksyon an dirèkteman detekte, pa gen optocoupler ak TL431 ki nesesè, vitès repons lan se vit, ak vitès pwoteksyon pwodiksyon an vit;

②. MOSFET redresman synchrone bò segondè (segondè) se dirèkteman kondwi san yo pa bezwen pou siyal senkronizasyon; aparèy adisyonèl tankou transfòmatè batman kè, kouple mayetik oswa kouple kapasitif yo oblije transmèt siyal yo kondwi nan MOSFET segondè-vòltaj bò prensipal la (prensipal).

③. Bò prensipal la (prensipal) bezwen yon kous kòmanse, oswa bò segondè (segondè) gen yon ekipman pou pouvwa oksilyè pou kòmanse.

4. Mòd CCM kontinyèl oswa mòd DCM kontinyèl

Konvètisè flyback a ka opere nan mòd kontinyèl CCM oswa mòd diskontinu DCM. Si aktyèl la nan likidasyon segondè (segondè) rive nan 0 nan fen yon sik chanje, yo rele sa mòd diskontinyèl DCM. Si aktyèl la nan segondè (segondè) likidasyon an se pa 0 nan fen yon sik chanje, yo rele sa kontinyèl mòd CCM, jan yo montre nan Figi 8 ak 9.

Li ka wè nan Figi 8 ak Figi 9 ke eta yo k ap travay nan SSR redresman synchrone yo diferan nan mòd opere diferan nan konvètisè a flyback, ki vle di tou ke metòd yo kontwòl nan SSR redresman synchrone yo pral diferan tou.

Si tan mouri a inyore, lè w ap travay nan mòd CCM kontinyèl, SSR redresman synchrone a gen de eta:

①. Se MOSFET segondè-vòltaj bò prensipal la (prensipal) vire sou, ak bò segondè (segondè) MOSFET redresman synchrone se etenn;

②. Bò prensipal (prensipal) segondè-vòltaj MOSFET la etenn, epi segondè bò (segondè) MOSFET redresman synchrone vire sou.

Menm jan an tou, si tan mouri a inyore, SSR redresman synchrone a gen twa eta lè opere nan mòd DCM diskontinyèl:

①. Se MOSFET segondè-vòltaj bò prensipal la (prensipal) vire sou, ak bò segondè (segondè) MOSFET redresman synchrone se etenn;

②. Bò prensipal (prensipal) segondè-vòltaj MOSFET la etenn, ak bò segondè (segondè) MOSFET redresman synchrone vire sou;

③. MOSFET segondè-vòltaj bò prensipal la (prensipal) etenn, epi MOSFET redresman synchrone bò segondè (segondè) fèmen.

5. Segondè bò (segondè) redresman synchrone SSR nan mòd kontinyèl CCM

Si konvètisè flyback rapid-chaj la opere nan mòd kontinyèl CCM, metòd kontwòl prensipal bò (prensipal), MOSFET redresman synchrone bò segondè (segondè) mande pou yon siyal senkronizasyon soti nan bò prensipal (prensipal) pou kontwole are a.

De metòd sa yo anjeneral yo itilize pou jwenn siyal kondwi synchrone nan bò segondè (segondè):

(1) Dirèkteman itilize likidasyon segondè (segondè), jan yo montre nan Figi 10;

(2) Sèvi ak eleman izolasyon adisyonèl tankou transfòmatè batman kè pou transmèt siyal kondwi synchrone soti nan bò prensipal la (prensipal) nan bò segondè a (segondè), jan yo montre nan Figi 12.

Dirèkteman lè l sèvi avèk segondè (segondè) likidasyon an pou jwenn siyal la kondwi synchrone, presizyon nan siyal la kondwi synchrone se trè difisil kontwole, epi li difisil reyalize optimize efikasite ak fyab. Gen kèk konpayi menm itilize kontwolè dijital pou amelyore presizyon kontwòl, jan yo montre nan Figi 11 Montre.

Sèvi ak yon transfòmatè batman kè pou jwenn siyal kondwi synchrone gen gwo presizyon, men pri a se relativman wo.

Metòd kontwòl bò segondè (segondè) anjeneral sèvi ak yon transfòmatè batman kè oswa metòd kouti mayetik pou transmèt siyal la kondwi synchrone soti nan bò segondè (segondè) nan bò prensipal la (prensipal), jan yo montre nan Figi 7.v.

Dirèkteman itilize segondè (segondè) likidasyon an pou jwenn siyal la kondwi synchrone

Dirèkteman itilize segondè (segondè) likidasyon an pou jwenn siyal la kondwi synchrone + kontwòl dijital

6. Segondè bò (segondè) redresman synchrone SSR nan mòd discontinuous DCM

Si konvètisè flyback chaj rapid la ap fonksyone nan mòd DCM discontinu. Kèlkeswa metòd kontwòl bò prensipal (prensipal) oswa metòd kontwòl bò segondè (segondè), gout vòltaj D ak S nan MOSFET redresman synchrone ka dirèkteman detekte ak kontwole.

(1) Limen MOSFET redresman synchrone a

Lè vòltaj VDS nan MOSFET redresman synchrone chanje soti nan pozitif nan negatif, dyòd entèn parazit la vire sou, epi apre yon sèten reta, MOSFET redresman synchrone a vire sou, jan yo montre nan Figi 13.

(2) Etenn MOSFET redresman synchrone a

Apre MOSFET redresman synchrone a limen, VDS=-Io*Rdson. Lè segondè (segondè) likidasyon aktyèl la diminye a 0, se sa ki, lè vòltaj la nan siyal deteksyon aktyèl VDS la chanje soti nan negatif nan 0, MOSFET nan redresman synchrone fèmen, jan yo montre nan Figi 13.

Limen ak etenn MOSFET redresman synchrone nan mòd DCM discontinuous

Nan aplikasyon pratik, MOSFET redresman synchrone a fèmen anvan segondè (segondè) likidasyon aktyèl la rive nan 0 (VDS = 0). Valè vòltaj referans deteksyon aktyèl yo mete pa bato diferan yo diferan, tankou -20mV, -50mV, -100mV, -200mV, elatriye.

Se aktyèl vòltaj referans deteksyon sistèm lan fiks. Plis valè absoli aktyèl vòltaj referans deteksyon an, se pi piti erè entèferans la ak pi bon presizyon an. Sepandan, lè aktyèl chaj pwodiksyon Io a diminye, MOSFET redresman synchrone a ap fèmen nan yon kouran pwodiksyon pi gwo, ak dyòd entèn parazit li yo ap fè pou yon tan ki pi long, kidonk efikasite a redwi, jan yo montre nan Figi 14.

Kouran deteksyon referans vòltaj ak synchrone redresman MOSFET vire-off tan

Anplis de sa, si valè absoli vòltaj referans deteksyon aktyèl la twò piti. Erè sistèm ak entèferans ka lakòz MOSFET redresman synchrone a fèmen apre segondè (segondè) likidasyon aktyèl la depase 0, sa ki lakòz aktyèl flo ranvèse, ki afekte efikasite ak fyab sistèm.

Siyal deteksyon aktyèl segondè-presizyon ka amelyore efikasite ak fyab nan sistèm nan, men pri a nan aparèy la ap ogmante. Presizyon siyal deteksyon aktyèl la gen rapò ak faktè sa yo:
①. Presizyon ak tanperati derive vòltaj referans aktyèl deteksyon;
②. Vòltaj la patipri ak vòltaj konpanse, aktyèl patipri ak konpanse aktyèl, ak tanperati derive nan anplifikatè aktyèl la;
③. Presizyon ak tanperati drift sou-vòltaj Rdson nan MOSFET redresman synchrone a.

Anplis de sa, nan yon pèspektiv sistèm, li ka amelyore nan kontwòl dijital, chanje aktyèl vòltaj referans deteksyon, ak chanje redresman synchrone MOSFET kondwi vòltaj.

Lè pwodiksyon chaj aktyèl la Io diminye, si vòltaj kondwi MOSFET pouvwa a diminye, korespondan MOSFET vire-sou vòltaj Rdson ogmante. Jan yo montre nan Figi 15, li posib pou fè pou evite fèmen byen bonè nan MOSFET redresman synchrone a, redwi tan an kondiksyon nan dyod parazit la, ak amelyore efikasite nan sistèm nan.

Diminye VGS vòltaj kondwi a epi fèmen MOSFET redresman synchrone a

Li ka wè nan Figi 14 ke lè pwodiksyon chaj aktyèl la Io diminye, vòltaj referans aktyèl la tou diminye. Nan fason sa a, lè pwodiksyon aktyèl Io a gwo, yo itilize yon vòltaj referans deteksyon aktyèl ki pi wo pou amelyore presizyon kontwòl la; lè pwodiksyon aktyèl Io a ba, yo itilize yon vòltaj referans deteksyon aktyèl ki pi ba. Li kapab tou amelyore tan kondiksyon MOSFET redresman synchrone ak amelyore efikasite sistèm lan.

Lè metòd ki pi wo a pa ka itilize pou amelyorasyon, dyod Schottky kapab tou konekte nan paralèl nan tou de bout MOSFET redresman synchrone. Apre MOSFET redresman synchrone a etenn davans, yon dyòd Schottky ekstèn ka konekte pou freewheeling.

7. Segondè (segondè) kontwòl mòd ibrid CCM + DCM

Kounye a, gen fondamantalman de solisyon souvan itilize pou chaje vit telefòn mobil:

(1) Prensipal bò (prensipal) kontwòl ak mòd travay DCM. Segondè bò (segondè) redresman synchrone MOSFET pa mande pou yon siyal senkronizasyon.

(2) Segondè (segondè) kontwòl, CCM + DCM melanje mòd fonksyònman (lè aktyèl chaj pwodiksyon an diminye, soti nan CCM a DCM). MOSFET redresman synchrone bò segondè (segondè) dirèkteman kondwi, ak prensip lojik vire-sou ak fèmen li yo montre nan Figi 16:

Limen MOSFET redresman synchrone: Lè vòltaj VDS MOSFET redresman synchrone chanje soti nan pozitif nan negatif, dyòd entèn parazit li yo vire sou. Apre yon sèten reta, MOSFET redresman synchrone a vire sou.

Etenn MOSFET redresman synchrone a:

① Lè vòltaj pwodiksyon an mwens pase valè a mete, yo itilize siyal revèy synchrone pou kontwole koupe MOSFET la epi travay nan mòd CCM.

② Lè vòltaj pwodiksyon an pi gran pase valè a mete, siyal revèy synchrone a pwoteje ak metòd travay la se menm jan ak mòd DCM. VDS=-Io*Rdson siyal la kontwole fèmen MOSFET redresman synchrone la.

Segondè bò (segondè) kontwole synchrone rectification MOSFET vire-off

Koulye a, tout moun konnen ki wòl MOSFET jwe nan tout QC rapid chaje!

Konsènan Olukey

Ekip debaz Olukey a te konsantre sou eleman pou 20 ane epi li gen biwo santral li nan Shenzhen. Prensipal biznis: MOSFET, MCU, IGBT ak lòt aparèy. Pwodwi ajan prensipal yo se WINSOK ak Cmsemicon. Pwodwi yo lajman itilize nan endistri militè, kontwòl endistriyèl, nouvo enèji, pwodwi medikal, 5G, entènèt nan bagay sa yo, kay entelijan, ak divès kalite pwodwi elektwonik konsomatè. Repoze sou avantaj ki genyen nan ajan jeneral mondyal orijinal la, nou baze sou mache Chinwa a. Nou itilize sèvis avantaje konplè nou yo pou prezante divès kalite konpozan elektwonik gwo teknoloji avanse bay kliyan nou yo, ede manifaktirè yo nan pwodwi bon jan kalite pwodwi ak bay sèvis konplè.