لوی بسته MOSFET ډرایور سرکټ

تر ټولو لومړی، د MOSFET ډول او جوړښت،MOSFETیو FET (بل بل JFET دی)، د لوړ شوي یا کمولو ډول، P-چینل یا N-چینل په مجموع کې په څلورو ډولونو کې تولید کیدی شي، مګر یوازې د پرمختللي N-چینل MOSFETs او پرمختللي P-چینل MOSFETs اصلي غوښتنلیک، نو معمولا د NMOS یا PMOS په نوم یادیږي دغو دوو ډولونو ته اشاره کوي. د دې دوه ډوله پرمختللي MOSFETs لپاره، په عام ډول کارول کیږي NMOS، دلیل یې دا دی چې مقاومت یې کوچنی دی، او تولید یې اسانه دی. نو ځکه، NMOS عموما د بریښنا رسولو او د موټرو ډرایو غوښتنلیکونو بدلولو کې کارول کیږي.

په لاندې پیژندنه کې، ډیری قضیې د NMOS لخوا تسلط لري. د پرازیتي ظرفیت د MOSFET د دریو پنونو ترمنځ شتون لري، یو ځانګړتیا چې اړتیا نلري مګر د تولید پروسې محدودیتونو له امله رامینځته کیږي. د پرازیتي ظرفیت شتون د موټر چلوونکي سرکټ ډیزاین یا غوره کول یو څه ستونزمن کوي. د ډنډ او منبع تر منځ یو پرازیتی ډایډ شتون لري. دا د باډي ډایډ په نوم یادیږي او د انډکټیو بارونو لکه موټرو چلولو کې مهم دی. په هرصورت، د بدن ډایډ یوازې په انفرادي MOSFETs کې شتون لري او معمولا د IC چپ دننه شتون نلري.

MOSFETد بدلولو ټیوب ضایع، که دا NMOS وي یا PMOS، وروسته له دې چې د حرکت مقاومت شتون شتون ولري، نو دا به په دې مقاومت کې انرژي مصرف کړي، د مصرف شوي انرژی دا برخه د کنډکشن ضایع بلل کیږي. د ټیټ مقاومت سره د MOSFETs انتخاب به د مقاومت زیان کم کړي. نن ورځ، د ټیټ بریښنا MOSFETs مقاومت عموما د لسګونو ملیونونو په شاوخوا کې دی، او یو څو ملیونونه هم شتون لري. MOSFETs باید په سمدستي توګه بشپړ نشي کله چې دوی فعال او بند وي. د ولتاژ کمولو پروسه شتون لري. د MOSFET دوه سرونه، او د هغې له لارې د جریان جریان زیاتولو پروسه شتون لري. د دې مودې په جریان کې، زیانونه MOSFETs د ولتاژ او اوسني محصول دی، کوم چې د سویچ کولو ضایع بلل کیږي. معمولا د سویچ کولو ضایع د کنډکشن له لاسه ورکولو څخه خورا لوی وي ، او څومره چې د سویچ کولو فریکونسۍ ګړندي وي ، زیان یې هم لوی وي. د ولتاژ او کرنټ محصول د کنډکشن په وخت کې خورا لوی دی، د لوی زیانونو په پایله کې. د بدلولو وخت لنډول په هر لیږد کې زیان کموي؛ د سویچ فریکونسۍ کمول په هر واحد وخت کې د سویچونو شمیر کموي. دا دواړه طریقې د سویچ کولو زیانونه کموي.

د دوه قطبي ټرانزیسټرونو په پرتله، په عمومي توګه داسې انګیرل کیږي چې د A جوړولو لپاره هیڅ جریان ته اړتیا نشتهMOSFETترسره کول، تر هغه چې د GS ولتاژ د یو ټاکلي ارزښت څخه پورته وي. دا کار کول اسانه دي، په هرصورت، موږ سرعت ته هم اړتیا لرو. لکه څنګه چې تاسو د MOSFET په جوړښت کې لیدلی شئ، د GS، GD تر مینځ یو پرازیتي ظرفیت شتون لري، او د MOSFET چلول په حقیقت کې، د ظرفیت چارج او خارج کول دي. د capacitor چارج کول یو کرنټ ته اړتیا لري، ځکه چې سمدستي د capacitor چارج کول د لنډ سرکټ په توګه لیدل کیدی شي، نو سمدستي جریان به لوړ وي. لومړی شی چې په یاد ولرئ کله چې د MOSFET ډرایور غوره کول / ډیزاین کول د فوري لنډ سرکټ اوسني اندازه ده چې چمتو کیدی شي.

د یادولو لپاره دوهم شی دا دی چې عموما د لوړ پای ډرایو NMOS کې کارول کیږي، د وخت د دروازې ولتاژ باید د سرچینې ولتاژ څخه ډیر وي. د لوړ پای ډرایو MOSFET د سرچینې ولتاژ او د اوبو ولتاژ (VCC) ورته دی، نو بیا د دروازې ولتاژ د VCC 4V یا 10V په پرتله. که په ورته سیسټم کې وي، د VCC څخه لوی ولتاژ ترلاسه کولو لپاره، موږ اړتیا لرو چې د بوسټ سرکټ کې تخصص وکړو. ډیری موټر چلوونکي د چارج پمپونه مدغم کړي دي، دا مهمه ده چې په یاد ولرئ چې تاسو باید د MOSFET چلولو لپاره کافي شارټ سرکټ جریان ترلاسه کولو لپاره مناسب بهرنۍ ظرفیت غوره کړئ. 4V یا 10V په ولتاژ کې معمولا کارول کیږي MOSFET، البته ډیزاین، تاسو اړتیا لرئ یو ټاکلی حاشیه ولرئ. هرڅومره چې ولتاژ لوړ وي، په هماغه اندازه په دولتي حالت کې سرعت ګړندی او د دولت پر وړاندې مقاومت کم وي. اوس هم په مختلفو برخو کې کوچني آن-State ولتاژ MOSFETs کارول کیږي، مګر د 12V اتومات الکترونیکي سیسټم کې، عموما 4V آن-اسټیټ کافی دی. د MOSFETs ترټولو د پام وړ ځانګړتیا د ښه بدلولو ځانګړتیاوې دي، نو دا په پراخه توګه کارول کیږي. د بریښنایی سویچنګ سرکټونو ته اړتیا لکه د بریښنا رسولو او د موټرو ډرایو بدلول ، مګر د روښنايي تیاره کول ترسره کول پدې معنی دي چې د سویچ په توګه عمل کول ، کوم چې د سویچ بندیدو سره مساوي دی. د NMOS ځانګړتیاوې ، Vgs د یو ټاکلي ارزښت څخه لوی به ترسره کړي ، په هغه حالت کې د کارولو لپاره مناسب وي کله چې سرچینه ګراونډ وي (ټيټ پای ډرایو) ، تر هغه چې دروازه وي د 4V یا 10V.PMOS ځانګړتیاوو ولتاژ، د یو ټاکلي ارزښت څخه لږ Vgs به ترسره شي، په هغه صورت کې د کارولو لپاره مناسبه ده کله چې سرچینه وصل وي VCC ته (د لوړ پای ډرایو). په هرصورت، که څه هم PMOS په اسانۍ سره د لوړ پای ډرایور په توګه کارول کیدی شي، NMOS معمولا په لوړ پای ډرایورونو کې د لوی مقاومت، لوړ قیمت، او یو څو بدیل ډولونو له امله کارول کیږي.

اوس د MOSFET ډرایو ټيټ ولتاژ غوښتنلیکونه، کله چې د 5V بریښنا رسولو کارول، دا ځل که تاسو د دودیز totem قطب جوړښت څخه کار واخلئ، د ټرانزیسټر له امله د 0.7V ولتاژ کموالی، په پایله کې د ریښتینې وروستي په دروازه کې اضافه شوي. ولتاژ یوازې 4.3 V دی. پدې وخت کې، موږ د MOSFET د 4.5V نومول شوي دروازې ولتاژ په وجود کې غوره کوو. ځینې ​​خطرونه ورته ستونزه د 3V یا نورو ټیټ ولټاژ بریښنا رسولو فرصتونو کارولو کې پیښیږي. دوه ګونی ولتاژ په ځینو کنټرول سرکیټونو کې کارول کیږي چیرې چې د منطق برخه یو عادي 5V یا 3.3V ډیجیټل ولټاژ کاروي او د بریښنا برخه 12V یا حتی لوړ کاروي. دوه ولتاژونه د ګډ ځمکې په کارولو سره وصل شوي دي. دا د داسې سرکټ کارولو ته اړتیا لري چې د ټیټ ولتاژ اړخ ته اجازه ورکوي چې د لوړ ولتاژ اړخ کې MOSFET په مؤثره توګه کنټرول کړي، پداسې حال کې چې MOSFET د لوړ ولتاژ اړخ کې به ورته ستونزې سره مخ شي چې په 1 او 2 کې ذکر شوي. په ټولو دریو قضیو کې، د ټوټیم قطب جوړښت نشي کولی د محصول اړتیاوې پوره کړي، او ډیری د شیلف څخه بهر MOSFET ډرایور ICs داسې نه بریښي چې د دروازې ولتاژ محدودیت پکې شامل وي جوړښت د ننوت ولتاژ یو ثابت ارزښت نه دی، دا د وخت یا نورو فکتورونو سره توپیر لري. دا تغیر د دې لامل کیږي چې د PWM سرکټ لخوا MOSFET ته چمتو شوي ډرایو ولټاژ بې ثباته وي. د دې لپاره چې MOSFET د لوړې دروازې ولتاژ څخه خوندي کړي، ډیری MOSFETs د ولتاژ تنظیم کونکي جوړ کړي ترڅو په زور سره د دروازې ولتاژ اندازه محدود کړي.

پدې حالت کې ، کله چې د ډرایو ولټاژ چمتو شوی د تنظیم کونکي ولټاژ څخه ډیر شي ، نو دا به د لوی جامد بریښنا مصرف لامل شي په ورته وخت کې ، که تاسو په ساده ډول د دروازې ولټاژ کمولو لپاره د مقاومت ولټاژ ویشونکي اصول وکاروئ ، نو نسبتا به وي. لوړ ان پټ ولتاژ، MOSFET ښه کار کوي، پداسې حال کې چې د ان پټ ولټاژ کم شوی کله چې د دروازې ولتاژ وي د ناکافي بشپړ لیږد لامل کیدو لپاره کافي ندي ، پدې توګه د بریښنا مصرف ډیریږي.

دلته په نسبي ډول عام سرکټ یوازې د NMOS ډرایور سرکټ لپاره د ساده تحلیل لپاره دی: Vl او Vh په ترتیب سره د ټیټ پای او لوړ پای بریښنا رسول دي ، دوه ولټاژونه ورته کیدی شي ، مګر Vl باید له Vh څخه ډیر نه وي. Q1 او Q2 د انډول شوي ټوټیم قطب جوړوي، د انزوا ترلاسه کولو لپاره کارول کیږي، او په ورته وخت کې د دې ډاډ ترلاسه کولو لپاره چې دوه چلوونکي ټیوبونه Q3 او Q4 به په ورته وخت کې نه وي. R2 او R3 د PWM ولتاژ حواله چمتو کوي، او د دې حوالې په بدلولو سره، تاسو کولی شئ سرکټ ښه کار وکړئ، او د دروازې ولتاژ کافي ندي چې د بشپړ لیږد لامل شي، پدې توګه د بریښنا مصرف زیاتوي. R2 او R3 د PWM ولتاژ حواله چمتو کوي، د دې حوالې په بدلولو سره، تاسو کولی شئ د PWM سیګنال څپې کې سرکټ کار کولو ته اجازه ورکړئ نسبتا سخت او مستقیم موقعیت لري. Q3 او Q4 د ډرایو اوسني چمتو کولو لپاره کارول کیږي، د وخت له امله، د Vh او GND په پرتله Q3 او Q4 یوازې لږ تر لږه د Vce ولتاژ ډراپ دی، دا ولتاژ ډراپ معمولا یوازې 0.3V یا ډیر وي، ډیر ټیټ. د 0.7V څخه Vce R5 او R6 د دروازې ولتاژ نمونې لپاره د فیډبیک مقاومت کونکي دي، د ولتاژ نمونې کولو وروسته، ولتاژ د دروازې څخه د دروازې ولتاژ ته د فیډبیک مقاومت په توګه کارول کیږي، او د نمونې ولتاژ د دروازې ولتاژ ته کارول کیږي. R5 او R6 د فیډبیک مقاومت کونکي دي چې د دروازې ولتاژ نمونې لپاره کارول کیږي، چې بیا د Q5 څخه تیریږي ترڅو د Q1 او Q2 په اډو کې قوي منفي فیډبیک رامینځته کړي، پدې توګه د دروازې ولتاژ محدود ارزښت ته محدودوي. دا ارزښت د R5 او R6 لخوا تنظیم کیدی شي. په نهایت کې، R1 د Q3 او Q4 لپاره د بیس اوسني محدودیت چمتو کوي، او R4 MOSFETs ته د اوسني دروازې محدودیت چمتو کوي، کوم چې د Q3Q4 د یخ محدودیت دی. د سرعت کیپسیټر د اړتیا په صورت کې د R4 پورته موازي سره وصل کیدی شي.                                         

کله چې د پورټ ایبل وسیلو او بې سیم محصولاتو ډیزاین کول ، د محصول فعالیت ښه کول او د بیټرۍ عملیاتي وخت غزول دوه مسلې دي چې ډیزاینران ورته اړتیا لري. DC-DC کنورټرونه د لوړ موثریت ګټې لري ، د لوړ تولید اوسني او ټیټ خاموش جریان ، کوم چې د پورټ ایبل بریښنا کولو لپاره خورا مناسب دي. وسایل

د DC-DC کنورټرونه د لوړې موثریت ګټې لري ، د لوړ تولید اوسني او ټیټ خاموش جریان ، کوم چې د پورټ ایبل وسیلو بریښنا کولو لپاره خورا مناسب دي. اوس مهال، د DC-DC کنورټر ډیزاین ټیکنالوژۍ پراختیا کې اصلي رجحانات عبارت دي له: د لوړې فریکونسۍ ټیکنالوژي: د سویچ فریکونسۍ په زیاتوالي سره، د سویچ کنورټر اندازه هم کمه شوې، د بریښنا کثافت د پام وړ لوړ شوی، او متحرک غبرګون ښه شوی دی. کوچنی

د بریښنا DC-DC کنورټر بدلولو فریکونسۍ به د میګاهرتز کچې ته لوړ شي. د ټیټ تولید ولټاژ ټیکنالوژي: د سیمیکمډکټر تولید ټیکنالوژۍ دوامداره پرمختګ سره ، د مایکرو پروسیسرونو او پورټ ایبل بریښنایی تجهیزاتو عملیاتي ولتاژ ټیټ او ټیټ کیږي ، کوم چې راتلونکي ته اړتیا لري DC-DC کنورټر کولی شي د مایکرو پروسیسر او پورټ ایبل بریښنایی تجهیزاتو سره موافقت کولو لپاره ټیټ تولید ولټاژ چمتو کړي ، کوم چې راتلونکي ته اړتیا لري DC-DC کنورټر کولی شي د مایکرو پروسیسر سره موافقت لپاره د ټیټ تولید ولټاژ چمتو کړي.

د مایکرو پروسیسرونو او پورټ ایبل بریښنایی تجهیزاتو سره موافقت لپاره د ټیټ تولید ولټاژ چمتو کولو لپاره کافي. دا تخنیکي پرمختګونه د بریښنا رسولو چپ سرکټونو ډیزاین لپاره لوړې اړتیاوې وړاندې کوي. له هرڅه دمخه ، د ډیریدونکي سویچ فریکونسۍ سره ، د سویچ کولو اجزاو فعالیت وړاندې کیږي

د سویچینګ عنصر فعالیت لپاره لوړې اړتیاوې ، او باید د ورته سویچنګ عنصر ډرایو سرکټ ولري ترڅو ډاډ ترلاسه شي چې د سویچ کولو فریکونسۍ کې د سویچ عنصر د نورمال عملیاتو میګاهرټز کچې پورې دی. دوهم، د بیټرۍ په واسطه د پورټ ایبل بریښنایی وسیلو لپاره، د سرکټ عملیاتي ولتاژ ټیټ دی (د مثال په توګه د لیتیم بیټرۍ په صورت کې).

د لیتیم بیټرۍ، د مثال په توګه، د عملیاتي ولتاژ 2.5 ~ 3.6V)، نو د ټیټ ولتاژ لپاره د بریښنا رسولو چپ.

MOSFET خورا ټیټ مقاومت لري ، د انرژي ټیټ مصرف ، په اوسني مشهور لوړ موثریت DC-DC چپ کې ډیر MOSFET د بریښنا سویچ په توګه. په هرصورت، د MOSFETs لوی پرازیتیک ظرفیت له امله. دا د لوړ عملیاتي فریکونسۍ DC-DC کنورټرونو ډیزاین کولو لپاره د ټیوب ډرایور سرکیټونو بدلولو ډیزاین کې لوړې اړتیاوې اچوي. د ټیټ ولتاژ ULSI ډیزاین کې د لوی ظرفیت لرونکي بارونو په توګه د بوټسټراپ بوسټ جوړښت او ډرایور سرکټونو په کارولو سره مختلف CMOS ، BiCMOS منطق سرکیټونه شتون لري. دا سرکیټونه د 1V څخه کم ولتاژ عرضه کولو شرایطو کې په سمه توګه کار کولو توان لري، او کولی شي د 1 ~ 2pF فریکونسۍ د بار ظرفیت شرایطو لاندې کار وکړي لسګونه میګابایټ یا حتی سل میګاهرتز ته ورسیږي. پدې مقاله کې ، د بوټسټراپ بوسټ سرکټ د لوی بار ظرفیت ډرایو ظرفیت ډیزاین کولو لپاره کارول کیږي ، د ټیټ ولټاژ لپاره مناسب ، د لوړ سویچ فریکونسۍ بوسټ DC-DC کنورټر ډرایو سرکټ. د لوړ پای MOSFETs چلولو لپاره د ټیټ پای ولټاژ او PWM. د MOSFETs د لوړې دروازې ولتاژ اړتیاو چلولو لپاره د کوچني طول البلد PWM سیګنال.