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، د MOSFET ضایع د ولتاژ او جریان محصول دی 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 ګړندۍ 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 د ولټاژ په اړه معمولا کارول شوی MOSFET دی ، البته ډیزاین ، تاسو اړتیا لرئ یو ټاکلی حاشیه ولرئ. څومره چې ولتاژ لوړ وي، په هماغه اندازه د دولت پر وړاندې سرعت ګړندی او د دولت پر وړاندې مقاومت هم 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 سویچینګ سرکیټونو ته اړتیا لکه د بریښنا رسولو او د موټرو ډرایو بدلول ، مګر د رڼا کمول هم. ترسره کول پدې معنی دي چې د سویچ په توګه عمل کول ، کوم چې د سویچ بندیدو سره مساوي وي. د NMOS ځانګړتیاوې ، Vgs د یو ټاکلي ارزښت څخه لوی به ترسره کړي ، په هغه حالت کې د کارولو لپاره مناسب کله چې سرچینه ځمکني وي (ټيټ پای ډرایو) ، تر هغه چې دروازه وي د 4V یا 10V.PMOS ځانګړتیاوو ولتاژ، د یو ټاکلي ارزښت څخه کم Vgs به ترسره کړي، په هغه صورت کې د کارولو لپاره مناسب وي کله چې سرچینه د VCC (لوړ پای ډرایو) سره وصل وي. 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. په دې وخت کې، موږ د ځانګړو خطرونو په شتون کې د MOSFET د 4.5V نومول شوي دروازې ولتاژ غوره کوو. ورته ستونزه د 3V یا نورو ټیټ ولټاژ بریښنا رسولو په 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 محدودولو جوړښت پکې شامل وي. 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. د لوړ ان پټ ولتاژ سره، MOSFET ښه کار کوي، پداسې حال کې چې د ان پټ ولټاژ کمیږي کله چې د دروازې ولتاژ کافي نه وي چې د ناکافي بشپړ لیږد لامل شي، پدې توګه د بریښنا مصرف زیاتوي.

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، د دروازې ولتاژ 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 سرکټونو سویچ کولو ډیزاین باندې 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.