Яка мета мікросхеми «Драйвер MOSFET»


23

Є спеціальні мікросхеми "MOSFET driver" (ICL7667, Max622 / 626, TD340, IXD * 404). Деякі також контролюють ІГБТ. Яке практичне призначення цих? Це все про максимізацію швидкості перемикання (ємність ведучого воріт) чи є інші мотиви?

Відповіді:


29

IC-драйвер для MOSFET (як ICL7667, який ви згадували) переводить логічні сигнали TTL або CMOS на більш високу напругу і більший струм, з метою швидкого і повного перемикання затвора MOSFET.

Вихідний контакт мікроконтролера, як правило, достатній для управління малосигнальним логічним рівнем MOSFET, як-от 2N7000. Однак під час руху великих MOSFET виникають дві проблеми:

  1. Більш висока ємність воріт - Цифрові сигнали призначені для руху невеликих вантажів (порядку 10-100pF). Це набагато менше, ніж багато MOSFET, яких може бути в тисячах pF.
  2. Більша напруга на затворі - 3,3 В або 5 В сигналу часто недостатньо. Зазвичай для повного включення MOSFET потрібно 8-12V.

Нарешті, багато драйверів MOSFET розроблені явно з метою управління двигуном з Н-мостом.


8
Є третя проблема: перемикання MOSFET може спричинити зворотний струм від ворота назад до ведучого цитруса. Драйвери MOSFET призначені для обробки цього зворотного струму. ([ref] (www.ti.com/lit/ml/slup169/slup169.pdf) p12)
Wouter van Ooijen

10

Так, йдеться про максимізацію швидкості комутації, скидаючи багато струму в затвор, щоб потужність MOSFET витрачала найменший можливий час у перехідному стані, а отже, витрачає менше енергії та не стає нагрітою.

Це сказано стільки ж у таблицях даних, які ви перерахували :)

ICL7667 - це подвійний монолітний високошвидкісний драйвер, призначений для перетворення сигналів рівня TTL у високі виходи струму ... Його висока швидкість і вихідний струм дозволяють йому керувати великими ємнісними навантаженнями з високою швидкістю руху і низькими затримками розповсюдження ... Висока ICL7667 Поточні виходи мінімізують втрати електроенергії в силових MOSFET за рахунок швидкої зарядки та розряду ємності затвора.


4

Так. І ще одна причина - їхати «високою стороною» мосту. Для цього ці ІМС мають зовнішній конденсатор та внутрішній генератор з діодним множником напруги, тож вихідний затвор забезпечує вихід напруги на кілька вольт вище мостової та / або напруги шини.


2
Так - спеціальні драйвери високої сторони існують, щоб ефективніші N-канальні пристрої можна було використовувати як на високій стороні мосту, так і на низькій стороні. В іншому випадку - без напруги на затворі над позитивною шиною живлення - там слід використовувати пристрій P-каналів. Існує момент, коли перевага пристроїв N-каналів виправдовує додаткову складність схеми цієї методики.
Кріс Страттон

4

Якщо ви хочете обчислити струм затвора під час комутації, ви можете використовувати цю формулу:

Ig = Q / t

де Q - заряд затвора в кулоні (nC з аркуша даних), а t - час перемикання (у ns, якщо ви використовуєте nC).

Якщо вам потрібно переключитися в 20 нс, для типового FET із загальним зарядом 50 нС знадобиться 2,5А. Ви можете знайти східчасті деталі із зарядом затвора нижче 10 нС. Я вважаю за краще використовувати 2 BJT в конфігурації тотемів для управління MOSFET замість дорогих драйверів.


А як ви робите переклад напруги для тотему?
jpc

Останнім часом у мене були хороші результати, використовуючи MOSFET-логічний рівень та запускаючи тотем на рейці 3V3. Ви також можете використовувати BJT для перекладу напруги, якщо ви не в порядку з сигналом, інвертованим.
ранок
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.