مدار درایور ماسفت پکیج بزرگ

اول از همه، نوع و ساختار ماسفت، ماسفت یک FET است (یکی دیگر JFET است)، می تواند به نوع پیشرفته یا کاهشی، کانال P یا کانال N در مجموع چهار نوع تولید شود، اما کاربرد واقعی فقط N افزایش یافته است. ماسفت‌های کانالی و ماسفت‌های کانال P پیشرفته، که معمولاً NMOSFET نامیده می‌شوند، یا PMOSFET به NMOSFET معمولاً ذکر شده اشاره دارد، یا PMOSFET به این دو نوع اشاره دارد. برای این دو نوع ماسفت های پیشرفته، NMOSFET ها به دلیل مقاومت کم در برابر و سهولت ساخت، بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. بنابراین، NMOSFET ها عموماً در کاربردهای سوئیچینگ منبع تغذیه و درایو موتور استفاده می شوند و مقدمه زیر نیز بر NMOSFET ها تمرکز دارد. ظرفیت انگلی بین سه پین ​​وجود داردماسفت، که نیازی نیست، بلکه به دلیل محدودیت های فرآیند تولید است. وجود خازن انگلی طراحی یا انتخاب مدار درایور را کمی دشوار می کند. یک دیود انگلی بین درین و منبع وجود دارد. این دیود بدنه نامیده می شود و در راندن بارهای القایی مانند موتورها مهم است. به هر حال، دیود بدنه فقط در ماسفت های جداگانه وجود دارد و معمولاً در داخل یک تراشه آی سی وجود ندارد.

 

  

 

در حال حاضرماسفتدرایو برنامه های کاربردی ولتاژ پایین، زمانی که استفاده از منبع تغذیه 5 ولت، این بار اگر از ساختار قطب توتم سنتی استفاده می کنید، با توجه به ترانزیستور حدود 0.7 ولت افت ولتاژ، و در نتیجه نهایی واقعی اضافه شده به دروازه در ولتاژ تنها است. 4.3 V. در این زمان، ولتاژ نامی گیت 4.5 ولت ماسفت را در مورد وجود خطرات خاص انتخاب می کنیم. همین مشکل در استفاده از 3 ولت یا سایر موارد منبع تغذیه با ولتاژ پایین رخ می دهد. ولتاژ دوگانه در برخی از مدارهای کنترلی استفاده می شود که در آن بخش منطقی از ولتاژ دیجیتال معمولی 5 ولت یا 3.3 ولت و بخش برق از 12 ولت یا حتی بالاتر استفاده می کند. دو ولتاژ با استفاده از یک زمین مشترک متصل می شوند. این امر نیاز به استفاده از مداری را ایجاد می کند که به سمت ولتاژ پایین اجازه می دهد تا ماسفت را در سمت ولتاژ بالا به طور موثر کنترل کند، در حالی که ماسفت در سمت ولتاژ بالا با همان مشکلات ذکر شده در 1 و 2 مواجه خواهد شد.

 

در هر سه مورد، ساختار قطب توتم نمی‌تواند الزامات خروجی را برآورده کند، و به نظر نمی‌رسد بسیاری از آی‌سی‌های درایور ماسفت خارج از قفسه دارای ساختار محدودکننده ولتاژ گیت باشند. ولتاژ ورودی یک مقدار ثابت نیست، با زمان یا عوامل دیگر تغییر می کند. این تغییر باعث می شود ولتاژ درایو ارائه شده به ماسفت توسط مدار PWM ناپایدار باشد. به منظور ایمن ساختن ماسفت از ولتاژ بالای گیت، بسیاری از ماسفت ها دارای تنظیم کننده های ولتاژ داخلی هستند تا دامنه ولتاژ گیت را به شدت محدود کنند. در این حالت، هنگامی که ولتاژ درایو بیشتر از تنظیم کننده ولتاژ ارائه می شود، همزمان باعث مصرف برق استاتیک زیادی می شود، اگر به سادگی از اصل تقسیم کننده ولتاژ مقاومت برای کاهش ولتاژ گیت استفاده کنید، ولتاژ نسبتا بالایی وجود خواهد داشت. ولتاژ ورودی،ماسفتبه خوبی کار می کند، در حالی که ولتاژ ورودی کاهش می یابد زمانی که ولتاژ گیت برای ایجاد رسانایی کمتر از کامل کافی نیست، در نتیجه مصرف برق افزایش می یابد.

 

مدار نسبتاً رایج در اینجا فقط برای مدار درایور NMOSFET برای انجام یک تجزیه و تحلیل ساده: Vl و Vh منبع تغذیه پایین و سطح بالا هستند، دو ولتاژ می توانند یکسان باشند، اما Vl نباید از Vh تجاوز کند. Q1 و Q2 یک قطب توتم معکوس را تشکیل می دهند که برای درک جداسازی و در عین حال برای اطمینان از اینکه دو لوله محرک Q3 و Q4 رسانش زمانی یکسانی نخواهند داشت استفاده می شود. R2 و R3 یک ولتاژ PWM را ارائه می دهند R2 و R3 مرجع ولتاژ PWM را ارائه می دهند، با تغییر این مرجع، می توانید اجازه دهید مدار کار کند در شکل موج سیگنال PWM موقعیت نسبتاً شیب دار و مستقیم دارد. Q3 و Q4 برای تامین جریان درایو استفاده می شوند، به دلیل زمان روشن، Q3 و Q4 نسبت به Vh و GND تنها حداقل یک افت ولتاژ Vce هستند، این افت ولتاژ معمولاً فقط 0.3 ولت یا بیشتر است، بسیار کمتر است. بیش از 0.7 ولت Vce R5 و R6 مقاومت‌های بازخوردی هستند که برای گیت R5 و R6 مقاومت‌های فیدبکی هستند که برای نمونه‌برداری از ولتاژ گیت استفاده می‌شوند، که سپس از Q5 عبور داده می‌شود تا یک بازخورد منفی قوی روی پایه‌های Q1 و Q2 ایجاد کند، بنابراین محدود می‌شود. ولتاژ دروازه تا یک مقدار محدود این مقدار را می توان با R5 و R6 تنظیم کرد. در نهایت، R1 محدودیت جریان پایه به Q3 و Q4 را فراهم می کند و R4 محدودیت جریان دروازه را برای ماسفت ها، که محدودیت یخ Q3Q4 است، فراهم می کند. در صورت لزوم می توان خازن شتاب را به صورت موازی بالای R4 وصل کرد.