อะไรคือเป้าหมายของไดโอดและตัวต้านทานแบบขนานบน SMPS


9

ในขณะที่อ่านแผนผังไดอะแกรมจากแหล่งจ่ายไฟสวิทช์โหมดต่างๆของทีวี LCD ฉันสังเกตว่าเข็มที่ส่งพัลส์ PWM ไปที่ประตูของ MOSFET นั้นมีไดโอดและตัวต้านทานแบบขนาน

ไดอะแกรมบางตัวไม่มี แต่มีจำนวนมากที่พวกเขามีมัน ฉันคิดว่ามันเป็นการป้องกันตัวขับไปยังตัวควบคุม IC

แม้ว่าฉันจะไม่แน่ใจ ในไดอะแกรมแรกมีไดโอดและตัวต้านทานแบบขนานและที่สองไม่มี

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

คำตอบ:


14

แนวคิดคือการให้ MOSFET ปิดเร็วกว่าที่เปิดไว้ เมื่อ MOSFET ขับเคลื่อน "เปิด" ค่าเกตจะถูกส่งผ่าน (พูด) R915 + R917 = 51.7 โอห์ม

เมื่อปิดสวิตช์ค่าเกตจะถูกดูดผ่านไดโอดตามลำดับด้วยตัวต้านทาน 4.7 โอห์ม

คุณสามารถคิดว่าประตูเป็นเหมือนตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ (ความจุประตู - แหล่งที่มารวมทั้งส่วนประกอบที่ใหญ่กว่าจากความจุของท่อระบายน้ำประตู - หลังมีอิทธิพลมากขึ้นเนื่องจากมิลเลอร์เอฟเฟกต์ - ท่อระบายน้ำเปลี่ยนโดยทั่วไป ด้วยจำนวนที่มากขึ้นทวีคูณผลของความจุประตูระบายน้ำ

ในกรณีของFMV111N60ESค่าประตูสามารถมากถึง 73nC

สิ่งนี้สามารถใช้เพื่อช่วยป้องกัน MOSFET สองตัวไม่ให้ "เปิด" พร้อมกันทำให้เกิดการยิงผ่าน (ซึ่งเป็นการสิ้นเปลืองพลังงานและสามารถทำลาย MOSFETs) หรือเพียงแค่ควบคุมรูปคลื่นได้ดีขึ้น


1
Spehro ในไดอะแกรมที่สองมีความต้านทาน 10 โอห์มจากคนขับ 1533 ไปที่ประตูมอสเฟต ทำไมไม่มีเพียงแค่นำ pinout ของคนขับตรงไปที่ประตู mosfet?
NIN

เพื่อให้ MOSFET เปลี่ยนช้าลง หากมอสเฟตสลับเร็วเกินไปอาจทำให้เกิดปัญหาเช่นการกระดอนแหล่งที่มาด้านล่างพื้นดินมากพอที่จะทำให้ไดรเวอร์เสียหาย (เนื่องจากการเหนี่ยวนำในวงจรแหล่งพลังงาน) และจะทำให้ EMI มากเกินความจำเป็น แน่นอนว่าการสลับช้าลงหมายถึงการสูญเสียการสลับเปลี่ยนมากขึ้น แต่วิศวกรรมเกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยน
Spehro Pefhany

2
Spehro ความช่วยเหลือของคุณมีประโยชน์อย่างมาก ฉันไม่มีคำขอบคุณ เพราะคำถามนี้เฉพาะเจาะจงมากแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่พบในอินเทอร์เน็ต
NIN

คำถามหนึ่ง: เมื่อคุณพูดว่า "เพื่อให้สลับ MOSFET ช้าลง" คุณหมายความว่าตัวต้านทานทำให้ความลาดเอียงของ MOSFET (เปลี่ยนระหว่างเปิดและปิด) นานขึ้นตัวอย่างเช่น 2 nS ถึง 20nS?
NIN

ใช่ที่ถูกต้อง. ดูการอ้างอิงเช่นนี้: ti.com/lit/an/slla385/slla385.pdfและti.com/lit/an/slyt664/slyt664.pdfนี้
Spehro Pefhany

2

นอกจากคำตอบที่ยอดเยี่ยมของ Spehro แล้วยังมีข้อควรพิจารณาอื่นอีกสองสามประการ

การปล่อยคลื่นความถี่วิทยุ RF จากวงจรเพิ่มขึ้นด้วยอุปกรณ์ที่เปลี่ยนอย่างรวดเร็ว ในขณะที่ทรานซิสเตอร์ขับโหลดอุปนัยการสลับที่เร็วขึ้นจะไม่เพิ่มประสิทธิภาพให้กับวงจรที่กำหนด วงจรถูกปรับให้ทำงานที่ความถี่ที่แน่นอนดังนั้นการสลับที่เร็วขึ้นสามารถนำไปสู่ค่าใช้จ่ายของคนขับที่มากขึ้นโดยไม่มีประโยชน์

บริบทเปลี่ยนไปอย่างมากเมื่อคุณแทนที่ MOSFET ด้วยทรานซิสเตอร์ GAN-HEMT เนื่องจากพวกเขาสามารถรับมือกับโหลดที่สูงขึ้นและสลับที่ความเร็วสูงกว่ามากการสลับ 500kHz ของช่วงเสบียงกิโลวัตต์นั้นไม่เคยได้ยินมาก่อน นี่คือเมื่อพื้นดินเด้งและการปล่อย RF สามารถกลายเป็นปวดหัวการออกแบบอย่างจริงจัง


ว้าว! น่าประทับใจมาก! คุณสามารถแนะนำโน้ตของแอปพลิเคชันใด ๆ สำหรับการอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการตีกลับภาคพื้นดินและ RF ที่มีภาระมากหรือไม่?
Pranav
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.