Large Package MOSFET Driver Circuit

Prima di tuttu, u tipu MOSFET è a struttura, MOSFET hè un FET (un altru hè JFET), pò esse fabbricatu in un tipu rinfurzatu o di depletion, P-channel o N-channel un totale di quattru tipi, ma l'applicazione attuale di solu N rinfurzata. -channel MOSFETs è rinfurzata P-channel MOSFET, cusì di solitu chjamatu NMOSFET, o PMOSFET si riferisce à u NMOSFET So di solitu citatu, o PMOSFET si riferisce à sti dui tipi. Per questi dui tipi di MOSFET rinfurzati, i NMOSFET sò più comunmente usati per via di a so bassa resistenza è a facilità di fabricazione. Per quessa, i NMOSFET sò generalmente usati in l'applicazioni di l'alimentazione di l'alimentazione è di l'accionamentu di u mutore, è l'intruduzione seguente si focalizeghja ancu in i NMOSFET. capacità parassita esiste trà i trè pin di uMOSFET, chì ùn hè micca necessariu, ma piuttostu per via di e limitazioni di u prucessu di fabricazione. A prisenza di capacità parassita rende un pocu complicatu per designà o selezziunà un circuitu di driver. Ci hè un diodu parasiticu trà u drenu è a surgente. Questu hè chjamatu diodu di u corpu è hè impurtante per guidà carichi induttivi cum'è i mutori. A propositu, u diodu di u corpu hè presente solu in i MOSFET individuali è ùn hè generalmente micca presente in un chip IC.

 

  

 

Avà uMOSFETcaccià appiicazioni bassu-voltage, quandu l 'usu di 5V power supply, sta volta s'è vo aduprate a struttura tradiziunali totem pole, a causa di u transistor esse circa 0.7V voltage drop, risultatu in u veru finale aghjuntu à u cancellu nantu à a tensione hè solu. 4,3 V. À questu tempu, sceglite a tensione nominale di a porta di 4,5V di u MOSFET nantu à l'esistenza di certi risichi. U listessu prublema si trova in l'usu di 3V o altre occasioni di alimentazione di bassa tensione. A doppia tensione hè aduprata in certi circuiti di cuntrollu induve a sezione logica usa una tensione digitale tipica di 5V o 3.3V è a sezione di putenza usa 12V o ancu più altu. I dui voltaggi sò cunnessi cù una terra cumuna. Questu impone un requisitu di utilizà un circuitu chì permette à u latu di bassa tensione per cuntrullà in modu efficace u MOSFET in u latu di l'alta tensione, mentre chì u MOSFET in u latu di l'alta tensione affruntà i stessi prublemi citati in 1 è 2.

 

In tutti i trè casi, a struttura totem pole ùn pò micca risponde à i requisiti di output, è parechji IC di driver MOSFET off-the-shelf ùn parenu micca include una struttura di limitazione di tensione di porta. A tensione di input ùn hè micca un valore fissu, varieghja cù u tempu o altri fattori. Questa variazione face chì a tensione di u drive furnita à u MOSFET da u circuitu PWM hè inestabile. In ordine per fà u MOSFET sicuru da altu voltages gate, assai MOSFETs hannu un regulatori di tensione integrata per limità forza l'amplitude di a tensione di a porta. In questu casu, quandu a tensione di u drive furnita più di u regulatore di tensione, pruvucarà un grande cunsumu d'energia statica à u stessu tempu, se simpricimenti aduprà u principiu di u divisor di tensione di resistenza per riduce a tensione di a porta, ci sarà un altu relativamente altu. tensione di input, uMOSFETfunziona bè, mentri a tensione di input hè ridutta quandu a tensione di a porta hè insufficiente per causà una cunduzione menu di cumpleta, aumentandu cusì u cunsumu di energia.

 

Circuitu relativamente cumuni quì solu per u circuitu di u driver NMOSFET per fà un analisi simplice: Vl è Vh sò l'alimentu di l'alimentazione di bassa è alta, i dui voltaggi ponu esse listessi, ma Vl ùn deve micca più di u Vh. Q1 è Q2 formanu un totem pole invertitu, utilizatu per rializà l'isolamentu, è à u stessu tempu per assicurà chì i dui tubi di cunduttore Q3 è Q4 ùn saranu micca u stessu tempu. R2 è R3 furnisce una tensione PWM R2 è R3 furnisce a riferenza di tensione PWM, cambiendu sta riferenza, pudete lascià u travagliu di u circuitu in a forma d'onda di signale PWM hè una pusizione relativamente ripida è diritta. Q3 è Q4 sò usati per furnisce u currenti di u drive, per via di u tempu, Q3 è Q4 relative à u Vh è GND sò solu un minimu di una caduta di tensione Vce, sta caduta di tensione hè di solitu solu 0.3V o cusì, assai più bassu. cà 0.7V Vce R5 è R6 sò i resistori di feedback, usati per a porta R5 è R6 sò resistori di feedback utilizati per campionà a tensione di a porta, chì hè dopu passata per Q5 per generà un forte feedback negativu nantu à e basi di Q1 è Q2, limitendu cusì. a tensione di porta à un valore finitu. Stu valore pò esse aghjustatu da R5 è R6. Infine, R1 furnisce a limitazione di a corrente di basa à Q3 è Q4, è R4 furnisce a limitazione di u currente di a porta à i MOSFET, chì hè a limitazione di u Ghiaccio di Q3Q4. Un condensatore di accelerazione pò esse cunnessu in parallelu sopra R4 se ne necessariu.