Você conhece o circuito do driver MOSFET？

O circuito de acionamento MOSFET é uma parte crucial da eletrônica de potência e do projeto de circuito, responsável por fornecer capacidade de acionamento suficiente para garantir que o MOSFET possa funcionar de maneira adequada e confiável. A seguir está uma análise detalhada dos circuitos do driver MOSFET:

I. Papel do circuito de acionamento

Forneça capacidade de unidade suficiente:Como o sinal do drive geralmente é fornecido por um controlador (por exemplo, DSP, microcontrolador), a tensão e a corrente do drive podem não ser suficientes para ligar diretamente o MOSFET, portanto, é necessário um circuito de drive que corresponda à capacidade do drive.

Garanta boas condições de comutação:O circuito driver precisa garantir que os MOSFETs não sejam muito rápidos nem muito lentos durante a comutação para evitar problemas de EMI e perdas excessivas de comutação.

Garanta a confiabilidade do dispositivo:Devido à presença de parâmetros parasitas do dispositivo de comutação, picos de tensão-corrente podem ser gerados durante a condução ou desligamento, e o circuito acionador precisa suprimir esses picos para proteger o circuito e o dispositivo.

II. Tipos de circuitos de acionamento

 

Driver não isolado

Acionamento direto:A maneira mais simples de acionar o MOSFET é conectar o sinal de acionamento diretamente à porta do MOSFET. Este método é adequado para ocasiões onde a capacidade de condução é suficiente e os requisitos de isolamento não são elevados.

Circuito de inicialização:Usando o princípio de que a tensão do capacitor não pode ser alterada abruptamente, a tensão é automaticamente elevada quando o MOSFET muda seu estado de comutação, acionando assim o MOSFET de alta tensão. Essa abordagem é comumente usada nos casos em que o MOSFET não pode compartilhar um terreno comum com o driver IC, como circuitos BUCK.

Motorista Isolado

Isolamento do optoacoplador:O isolamento do sinal de acionamento do circuito principal é obtido através de optoacopladores. O optoacoplador tem as vantagens de isolamento elétrico e forte capacidade anti-interferência, mas a resposta de frequência pode ser limitada e a vida útil e a confiabilidade podem ser reduzidas em condições adversas.

Isolamento do transformador:O uso de transformadores para conseguir o isolamento do sinal do drive do circuito principal. O isolamento do transformador tem as vantagens de boa resposta de alta frequência, alta tensão de isolamento, etc., mas o projeto é relativamente complexo e suscetível a parâmetros parasitas.

Terceiro, o design dos pontos do circuito de condução

Tensão da unidade:Deve-se garantir que a tensão do inversor seja superior à tensão limite do MOSFET para garantir que o MOSFET possa conduzir de maneira confiável. Ao mesmo tempo, a tensão do inversor não deve ser muito alta para evitar danos ao MOSFET.

Corrente de acionamento:Embora os MOSFETs sejam dispositivos acionados por tensão e não exijam muita corrente contínua de acionamento, a corrente de pico precisa ser garantida para garantir uma certa velocidade de comutação. Portanto, o circuito condutor deve ser capaz de fornecer corrente de pico suficiente.

Resistor de acionamento:O resistor de acionamento é usado para controlar a velocidade de comutação e suprimir picos de corrente. A seleção do valor do resistor deve ser baseada no circuito específico e nas características do MOSFET. Em geral, o valor do resistor não deve ser muito grande ou muito pequeno para evitar afetar o efeito de acionamento e o desempenho do circuito.

Layout de PCB:Durante o layout da PCB, o comprimento do alinhamento entre o circuito acionador e a porta MOSFET deve ser encurtado tanto quanto possível, e a largura do alinhamento deve ser aumentada para reduzir o impacto da indutância e resistência parasitas no efeito de acionamento. Ao mesmo tempo, os principais componentes, como resistores de acionamento, devem ser colocados mais próximos da porta MOSFET.

4. Exemplos de aplicações

Os circuitos de driver MOSFET são amplamente utilizados em uma variedade de dispositivos e circuitos eletrônicos de potência, como fontes de alimentação chaveadas, inversores e acionamentos de motores. Nessas aplicações, o projeto e a otimização dos circuitos de acionamento são fundamentais para melhorar o desempenho e a confiabilidade dos dispositivos.

Em resumo, o circuito de acionamento MOSFET é uma parte indispensável da eletrônica de potência e do projeto de circuitos. Ao projetar razoavelmente o circuito do driver, ele pode garantir que o MOSFET funcione normalmente e de forma confiável, melhorando assim o desempenho e a confiabilidade de todo o circuito.