طريقة إنتاج دائرة القيادة MOSFET عالية الطاقة

هناك حلان رئيسيان:

أحدهما هو استخدام شريحة محرك مخصصة لتشغيل MOSFET، أو استخدام المقرنات الضوئية السريعة، وتشكل الترانزستورات دائرة لتشغيل MOSFET، لكن النوع الأول من النهج يتطلب توفير مصدر طاقة مستقل؛ النوع الآخر من محولات النبض لقيادة MOSFET، وفي دائرة محرك النبض، كيفية تحسين تردد التبديل لدائرة القيادة لزيادة قدرة القيادة، قدر الإمكان، لتقليل عدد المكونات، هي الحاجة الملحة لحلالمشاكل الحالية.

 

النوع الأول من نظام القيادة، نصف الجسر يتطلب مصدري طاقة مستقلين؛ يتطلب الجسر الكامل ثلاثة مصادر طاقة مستقلة، نصف جسر وجسر كامل، والعديد من المكونات، لا تساعد على خفض التكلفة.

 

أما النوع الثاني فهو برنامج القيادة، وبراءة الاختراع هي أقرب تقنية سابقة لاختراع اسمه "عالية الطاقة".موسفيت براءة اختراع "دائرة القيادة" (رقم الطلب 200720309534.8)، تضيف براءة الاختراع فقط مقاومة التفريغ لتحرير مصدر البوابة لشحن MOSFET عالي الطاقة، لتحقيق غرض إيقاف التشغيل، تكون الحافة المتساقطة لإشارة PWM كبيرة. الحافة المتساقطة لإشارة PWM كبيرة، مما سيؤدي إلى إيقاف تشغيل MOSFET ببطء، وفقدان الطاقة كبير جدًا؛

 

بالإضافة إلى ذلك، فإن عمل برنامج براءات الاختراع MOSFET عرضة للتداخل، وتحتاج شريحة التحكم PWM إلى طاقة خرج كبيرة، مما يجعل درجة حرارة الشريحة مرتفعة، مما يؤثر على عمر خدمة الشريحة. محتويات الاختراع الغرض من نموذج المنفعة هذا هو توفير دائرة محرك MOSFET عالية الطاقة، والعمل بشكل أكثر استقرارًا وصفرًا لتحقيق الغرض من الحل الفني لاختراع نموذج المنفعة هذا - دائرة محرك MOSFET عالية الطاقة، وإخراج الإشارة يتم توصيل شريحة التحكم PWM بمحول النبض الأساسي، وهو الإخراج الأول oإذا تم توصيل المحول النبضي الثانوي ببوابة MOSFET الأولى، يتم توصيل الخرج الثاني للمحول النبضي الثانوي ببوابة MOSFET الأولى، ويتم توصيل الخرج الثاني للمحول النبضي الثانوي ببوابة MOSFET الأولى. يتم توصيل الخرج الأول لمحول النبض الثانوي ببوابة MOSFET الأول، ويتصل الخرج الثاني لمحول النبض الثانوي ببوابة MOSFET الثاني، ويتميز بأن الخرج الأول لمحول النبض الثانوي متصل أيضًا إلى ترانزستور التفريغ الأول، ويتم أيضًا توصيل الخرج الثاني لمحول النبض الثانوي بترانزستور التفريغ الثاني. يتم أيضًا توصيل الجانب الأساسي لمحول النبض بدائرة تخزين وإطلاق الطاقة.

 

تشتمل دائرة تحرير تخزين الطاقة على مقاوم ومكثف وصمام ثنائي، ويتم توصيل المقاوم والمكثف على التوازي، ويتم توصيل الدائرة المتوازية المذكورة أعلاه على التوالي مع الصمام الثنائي. نموذج المنفعة له تأثير مفيد يحتوي نموذج المنفعة أيضًا على ترانزستور تفريغ أول متصل بالمخرج الأول للمحول الثانوي، وترانزستور تفريغ ثانٍ متصل بالخرج الثاني لمحول النبض، بحيث عندما يخرج محول النبض طاقة منخفضة المستوى، يمكن تفريغ MOSFET الأول و MOSFET الثاني بسرعة لتحسين سرعة إيقاف تشغيل MOSFET، ولتقليل فقدان MOSFET. يتم توصيل إشارة شريحة التحكم PWM إلى MOSFET تضخيم الإشارة بين الإخراج الأساسي والنبض المحول الأساسي، والذي يمكن استخدامه لتضخيم الإشارة. يتم توصيل خرج الإشارة لشريحة التحكم PWM ومحول النبض الأساسي بـ MOSFET لتضخيم الإشارة، مما يمكن أن يزيد من تحسين قدرة القيادة لإشارة PWM.

 

يتم توصيل محول النبض الأساسي أيضًا بدائرة تحرير تخزين الطاقة، عندما تكون إشارة PWM عند مستوى منخفض، تقوم دائرة تحرير تخزين الطاقة بتحرير الطاقة المخزنة في محول النبض عندما يكون PWM عند مستوى عالٍ، مما يضمن أن البوابة مصدر MOSFET الأول و MOSFET الثاني منخفض للغاية مما يلعب دورا في منع التداخل.

 

في تنفيذ محدد، يتم توصيل MOSFET Q1 منخفض الطاقة لتضخيم الإشارة بين طرف خرج الإشارة A لشريحة التحكم PWM والطرف الأساسي لمحول النبض Tl، ويتم توصيل طرف الخرج الأول للطرف الثانوي لمحول النبض بـ بوابة MOSFET Q4 الأول عبر الصمام الثنائي D1 والمقاوم الدافع Rl، يتم توصيل طرف الخرج الثاني للثانوي لمحول النبض ببوابة MOSFET Q5 الثاني عبر الصمام الثنائي D2 والمقاوم الدافع R2، و يتم أيضًا توصيل محطة الخرج الأولى للثانوي لمحول النبض بصمام التصريف الثلاثي الأول Q2، كما يتم توصيل صمام التصريف الثلاثي الثاني Q3 أيضًا بصمام التصريف الثلاثي الثاني Q3. MOSFET Q5، يتم أيضًا توصيل محطة الإخراج الأولى لمحول النبض الثانوي بترانزستور الصرف الأول Q2، كما يتم توصيل محطة الإخراج الثانية لمحول النبض الثانوي أيضًا بترانزستور الصرف الثاني Q3.

 

يتم توصيل بوابة MOSFET Q4 الأولى بمقاوم التصريف R3، وبوابة MOSFET Q5 الثانية متصلة بمقاوم التصريف R4. يتم أيضًا توصيل المحول النبضي الأساسي Tl بدائرة تخزين وإطلاق الطاقة، وتتضمن دائرة تخزين وإطلاق الطاقة المقاوم R5، ومكثف Cl، والصمام الثنائي D3، ويتم توصيل المقاوم R5 والمكثف Cl في بالتوازي، ويتم توصيل الدائرة الموازية المذكورة أعلاه على التوالي مع الصمام الثنائي D3. يتم توصيل إخراج إشارة PWM من شريحة التحكم PWM بـ MOSFET Q2 منخفض الطاقة، ويتم توصيل MOSFET Q2 منخفض الطاقة بالثانوي لمحول النبض. يتم تضخيمه بواسطة MOSFET Ql منخفض الطاقة وإخراجه إلى المحول الأساسي لمحول النبض Tl. عندما تكون إشارة PWM عالية، فإن محطة الإخراج الأولى ومحطة الإخراج الثانية من محول النبض الثانوي Tl تقوم بإخراج إشارات عالية المستوى لتشغيل MOSFET Q4 الأول وMOSFET Q5 الثاني للتشغيل.

 

عندما تكون إشارة PWM منخفضة، فإن الخرج الأول والمخرج الثاني لمحول النبض Tl إشارات منخفضة المستوى للخرج الثانوي، ترانزستور التصريف الأول Q2 وتوصيل ترانزستور التصريف الثاني Q3، أول سعة مصدر بوابة MOSFETQ4 من خلال مقاوم التصريف R3، ترانزستور الصرف الأول Q2 للتفريغ، بوابة MOSFETQ5 الثانية مصدر السعة من خلال مقاوم الصرف R4، ترانزستور الصرف الثاني Q3 للتفريغ، بوابة MOSFETQ5 الثانية مصدر السعة من خلال مقاوم الصرف R4، ترانزستور الصرف الثاني Q3 للتفريغ، الثاني MOSFETQ5 بوابة مصدر السعة من خلال استنزاف المقاوم R4، والترانزستور استنزاف الثاني Q3 للتفريغ. يتم تفريغ سعة مصدر بوابة MOSFETQ5 الثانية من خلال مقاوم التصريف R4 وترانزستور التصريف الثاني Q3، بحيث يمكن إيقاف تشغيل MOSFET Q4 الأول وMOSFET Q5 الثاني بشكل أسرع ويمكن تقليل فقدان الطاقة.

 

عندما تكون إشارة PWM منخفضة، تقوم دائرة تحرير الطاقة المخزنة المكونة من المقاوم R5 والمكثف Cl والصمام الثنائي D3 بتحرير الطاقة المخزنة في محول النبض عندما يكون PWM مرتفعًا، مما يضمن مصدر بوابة MOSFET Q4 الأول وMOSFET الثاني Q5 منخفض للغاية، وهو ما يخدم غرض مكافحة التدخل. يقوم الصمام الثنائي Dl والصمام الثنائي D2 بتوصيل تيار الخرج بشكل أحادي الاتجاه، وبالتالي ضمان جودة شكل موجة PWM، وفي الوقت نفسه، يلعب أيضًا دور مضاد للتداخل إلى حد ما.