Qarku i drejtuesit MOSFET me paketë të madhe

Para së gjithash, lloji dhe struktura MOSFET, MOSFET është një FET (tjetri është JFET), mund të prodhohet në tip të zgjeruar ose të varfëruar, në kanal P ose në kanal N gjithsej katër lloje, por aplikimi aktual i vetëm N të përmirësuar -MOSFET-të e kanalit dhe MOSFET-të e zgjeruara të kanalit P, kështu që zakonisht referohen si NMOSFET, ose PMOSFET i referohet kështu që zakonisht përmendet NMOSFET, ose PMOSFET u referohet këtyre dy llojeve. Për këto dy lloje të MOSFET-ve të zgjeruara, NMOSFET-ët përdoren më shpesh për shkak të rezistencës së tyre të ulët ndaj ndezjes dhe lehtësisë së prodhimit. Prandaj, NMOSFET-et përgjithësisht përdoren në ndërrimin e furnizimit me energji elektrike dhe aplikimet e lëvizjes së motorit, dhe prezantimi i mëposhtëm fokusohet gjithashtu në NMOSFET. kapaciteti parazitar ekziston midis tre kunjave tëMOSFET, e cila nuk është e nevojshme, por më tepër për shkak të kufizimeve të procesit të prodhimit. Prania e kapacitetit parazitar e bën pak të ndërlikuar projektimin ose zgjedhjen e një qarku drejtues. Ekziston një diodë parazitare midis kullimit dhe burimit. Kjo quhet diodë e trupit dhe është e rëndësishme në drejtimin e ngarkesave induktive siç janë motorët. Nga rruga, dioda e trupit është e pranishme vetëm në MOSFET individuale dhe zakonisht nuk është e pranishme brenda një çipi IC.

TaniMOSFETpërzënë aplikimet e tensionit të ulët, kur përdorimi i furnizimit me energji elektrike 5V, këtë herë nëse përdorni strukturën tradicionale pol totem, për shkak të rënies së tensionit të tranzitorit është rreth 0.7V, duke rezultuar në përfundimin aktual të shtuar në portën e tensionit vetëm 4.3 V. Në këtë kohë, ne zgjedhim tensionin nominal të portës prej 4.5 V të MOSFET për ekzistencën e rreziqeve të caktuara. I njëjti problem shfaqet në përdorimin e 3V ose rasteve të tjera të furnizimit me energji me tension të ulët. Tensioni i dyfishtë përdoret në disa qarqe kontrolli ku seksioni logjik përdor një tension tipik dixhital 5V ose 3.3V dhe seksioni i energjisë përdor 12V ose edhe më të lartë. Të dy tensionet lidhen duke përdorur një tokë të përbashkët. Kjo vendos një kërkesë për të përdorur një qark që lejon anën e tensionit të ulët të kontrollojë në mënyrë efektive MOSFET në anën e tensionit të lartë, ndërsa MOSFET në anën e tensionit të lartë do të përballet me të njëjtat probleme të përmendura në 1 dhe 2.

Në të tre rastet, struktura e poleve totem nuk mund të plotësojë kërkesat e daljes dhe shumë IC-të e drejtuesit të MOSFET-it jashtë raftit duket se nuk përfshijnë një strukturë kufizuese të tensionit të portës. Tensioni i hyrjes nuk është një vlerë fikse, ai ndryshon me kohën ose faktorë të tjerë. Ky ndryshim bën që tensioni i ngasjes i dhënë MOSFET-it nga qarku PWM të jetë i paqëndrueshëm. Për ta bërë MOSFET-in të sigurt nga tensionet e larta të portës, shumë MOSFET kanë rregullatorë të tensionit të integruar për të kufizuar me forcë amplituda e tensionit të portës. Në këtë rast, kur voltazhi i makinës jepet më shumë se rregullatori i tensionit, do të shkaktojë një konsum të madh të energjisë statike në të njëjtën kohë, nëse thjesht përdorni parimin e ndarësit të tensionit të rezistencës për të ulur tensionin e portës, do të ketë një tension relativisht të lartë. Tensioni në hyrje, tëMOSFETfunksionon mirë, ndërsa voltazhi i hyrjes zvogëlohet kur voltazhi i portës është i pamjaftueshëm për të shkaktuar një përcjellje më pak se të plotë, duke rritur kështu konsumin e energjisë.

Qarku relativisht i zakonshëm këtu vetëm që qarku i drejtuesit NMOSFET të bëjë një analizë të thjeshtë: Vl dhe Vh janë furnizimi me energji i nivelit të ulët dhe të lartë, të dy tensionet mund të jenë të njëjta, por Vl nuk duhet të kalojë Vh. Q1 dhe Q2 formojnë një pol totem të përmbysur, që përdoret për të realizuar izolimin dhe në të njëjtën kohë për të siguruar që dy tubat drejtues Q3 dhe Q4 nuk do të jenë përçueshmëri në të njëjtën kohë. R2 dhe R3 sigurojnë një tension PWM R2 dhe R3 sigurojnë referencën e tensionit PWM, duke ndryshuar këtë referencë, mund të lejoni që qarku të funksionojë në formën e valës së sinjalit PWM është relativisht i pjerrët dhe pozicioni i drejtë. Q3 dhe Q4 përdoren për të siguruar rrymën e makinës, për shkak të kohës së ndezur, Q3 dhe Q4 në lidhje me Vh dhe GND janë vetëm një minimum i një rënie të tensionit Vce, kjo rënie e tensionit është zakonisht vetëm 0.3V ose më shumë, shumë më e ulët se 0.7V Vce R5 dhe R6 janë rezistorët e reagimit, të përdorura për portën R5 dhe R6 janë rezistorë reagimi që përdoren për të kampionuar tensionin e portës, i cili është pastaj kaloi nëpër Q5 për të gjeneruar një reagim të fortë negativ në bazat e Q1 dhe Q2, duke kufizuar kështu tensionin e portës në një vlerë të fundme. Kjo vlerë mund të rregullohet nga R5 dhe R6. Së fundi, R1 siguron kufizimin e rrymës bazë në Q3 dhe Q4, dhe R4 siguron kufizimin e rrymës së portës në MOSFET, që është kufizimi i akullit të Q3Q4. Një kondensator nxitimi mund të lidhet paralelisht mbi R4 nëse është e nevojshme.