Olukey: Déanaimis labhairt faoi ról MOSFET san ailtireacht bhunúsach maidir le muirearú tapa

Struchtúr bunúsach soláthair cumhachta namhuirearú tapaÚsáideann QC flyback + taobh tánaisteach (tánaisteach) ceartú sioncrónach SSR. Maidir le tiontairí flyback, de réir an mhodha samplála aiseolais, is féidir é a roinnt ina: rialachán taobh bunscoile (bunscoile) agus rialachán taobh tánaisteach (tánaisteach); de réir suíomh an rialaitheora PWM. Is féidir é a roinnt ina: rialú taobh bunscoile (bunscoile) agus rialú taobh tánaisteach (tánaisteach). Dealraíonn sé nach bhfuil baint ar bith aige le MOSFET. Mar sin,Olukeycaithfidh sé fiafraí: Cá bhfuil an MOSFET i bhfolach? Cén ról a bhí aige?

1. Coigeartú taobh bunscoile (bunscoile) agus coigeartú taobh tánaisteach (tánaisteach).

Éilíonn cobhsaíocht an voltais aschuir nasc aiseolais chun a fhaisnéis athraitheach a sheoladh chuig an bpríomhrialtóir PWM chun na hathruithe ar an voltas ionchuir agus an t-ualach aschuir a choigeartú. De réir na modhanna samplála aiseolais éagsúla, is féidir é a roinnt ina choigeartú taobh bunscoile (bunscoile) agus coigeartú taobh tánaisteach (tánaisteach), mar a thaispeántar i bhFíoracha 1 agus 2.

Ceartú dé-óid taobh tánaisteach (tánaisteach).

SSR ceartú sioncronach MOSFET a chuirtear ag bun an leathanaigh

Ní thógtar an comhartha aiseolais de rialáil taobh bunscoile (bunscoile) go díreach ón voltas aschuir, ach ón bhfoirceannadh cúnta nó ón bhfoirceannadh bunscoile bunscoile a chothaíonn caidreamh comhréireach áirithe leis an voltas aschuir. Is iad a saintréithe:

① Modh aiseolais indíreach, ráta droch-rialála ualaigh agus cruinneas bocht;

②. Simplí agus costas íseal;

③. Níl gá le optocoupler leithlisiú.

Tógtar an comhartha aiseolais do rialáil taobh tánaisteach (tánaisteach) go díreach ón voltas aschuir ag baint úsáide as optocoupler agus TL431. Is iad a saintréithe:

① Modh aiseolais dhíreach, ráta dea-rialála ualaigh, ráta rialacháin líneach, agus cruinneas ard;

②. Tá an ciorcad coigeartaithe casta agus costasach;

③. Is gá an optocoupler a leithlisiú, a bhfuil fadhbanna ag dul in aois le himeacht ama.

2. Ceartú dé-óid taobh tánaisteach (tánaisteach) agusMOSFETceartú sioncronach SSR

Is gnách go n-úsáideann taobh tánaisteach (tánaisteach) an tiontaire flyback ceartú dé-óid mar gheall ar an sruth aschuir mór de mhuirearú tapa. Go háirithe le haghaidh muirearú díreach nó muirearú flash, tá an sruth aschuir chomh hard le 5A. D'fhonn éifeachtúlacht a fheabhsú, úsáidtear MOSFET in ionad an dé-óid mar an ceartaitheoir, ar a dtugtar SSR ceartúchán sioncrónach tánaisteach (tánaisteach), mar a thaispeántar i bhFíoracha 3 agus 4.

Taobh tánaisteach (tánaisteach) MOSFET ceartú sioncrónach

Saintréithe ceartú dé-óid taobh tánaisteach (tánaisteach):

①. Simplí, níl aon rialtóir tiomána breise ag teastáil, agus tá an costas íseal;

② Nuair a bhíonn an sruth aschuir mór, tá an éifeachtacht íseal;

③. Ard-iontaofacht.

Gnéithe den taobh tánaisteach (tánaisteach) ceartú sioncronach MOSFET:

①. Coimpléasc, a éilíonn rialtóir tiomána breise agus costas ard;

②. Nuair a bhíonn an sruth aschuir mór, tá an éifeachtacht ard;

③. I gcomparáid le dé-óid, tá a n-iontaofacht íseal.

In iarratais phraiticiúla, is gnách go n-aistrítear MOSFET an SSR ceartúcháin sioncrónach ón deireadh ard go dtí an deireadh íseal chun tiomáint a éascú, mar a thaispeántar i bhFíor 5.

Saintréithe an MOSFET ard-deireadh de cheartú sioncrónach SSR:

①. Éilíonn sé tiomáint bootstrap nó tiomáint ar snámh, atá costasach;

②. Maith EMI.

Saintréithe ceartú sioncrónach SSR MOSFET a chuirtear ar an taobh íseal:

① Tiomáint dhíreach, tiomáint simplí agus costas íseal;

②. IEA bocht.

3. Rialú taobh bunscoile (bunscoile) agus rialú taobh tánaisteach (tánaisteach).

Cuirtear an príomh-rialtóir PWM ar an taobh bunscoile (bunscoile). Tugtar rialú taobh bunscoile (bunscoile) ar an struchtúr seo. D'fhonn feabhas a chur ar chruinneas an voltais aschuir, an ráta rialaithe ualaigh, agus an ráta rialaithe líneach, tá optocoupler seachtrach agus TL431 ag teastáil ó thaobh rialaithe bunscoile (bunscoile) chun nasc aiseolais a fhoirmiú. Tá bandaleithead an chórais beag agus tá an luas freagartha mall.

Má chuirtear an príomh-rialtóir PWM ar an taobh tánaisteach (tánaisteach), is féidir an optocoupler agus TL431 a bhaint, agus is féidir an voltas aschuir a rialú go díreach agus a choigeartú le freagra tapa. Tugtar rialú tánaisteach (tánaisteach) ar an struchtúr seo.

Gnéithe de rialú taobh bunscoile (bunscoile):

①. Tá gá le Optocoupler agus TL431, agus tá an luas freagartha mall;

②. Tá luas na cosanta aschuir mall.

③. I modh leanúnach ceartú sioncronach CCM, éilíonn an taobh tánaisteach (tánaisteach) comhartha sioncrónaithe.

Gnéithe de rialú tánaisteach (tánaisteach):

①. Tá an t-aschur braite go díreach, níl aon optocoupler agus TL431 ag teastáil, tá an luas freagartha tapa, agus tá an luas cosanta aschuir tapa;

②. Tá an taobh tánaisteach (tánaisteach) ceartú sioncrónach MOSFET tiomáinte go díreach gan gá le comharthaí sioncrónaithe; tá gá le feistí breise amhail trasfhoirmeoirí bíge, cúplála maighnéadacha nó cúplóirí capacitive chun comharthaí tiomána an MOSFET ardvoltais taobh príomhúil (bunscoile) a tharchur.

③. Tá ciorcad tosaigh ag teastáil ón taobh bunscoile (bunscoil), nó tá soláthar cumhachta cúnta ag an taobh tánaisteach (tánaisteach) le haghaidh tosaithe.

4. Modh CCM leanúnach nó modh DCM neamhleanúnach

Is féidir leis an tiontaire flyback oibriú i mód CCM leanúnach nó modh DCM neamhleanúnach. Má shroicheann an sruth sa foirceannadh tánaisteach (tánaisteach) 0 ag deireadh timthriall lasctha, tugtar modh DCM neamhleanúnach air. Mura bhfuil sruth na foirceannadh tánaisteach (tánaisteach) 0 ag deireadh timthriall lasctha, tugtar modh CCM leanúnach air, mar a thaispeántar i bhFíoracha 8 agus 9.

Is féidir a fheiceáil ó Fhíor 8 agus i bhFíor 9 go bhfuil stáit oibre an SSR ceartú sioncrónach difriúil i modhanna oibriúcháin éagsúla an tiontaire flyback, rud a chiallaíonn go mbeidh modhanna rialaithe an SSR ceartú sioncrónach difriúil freisin.

Má dhéantar neamhaird ar an am marbh, agus é ag obair i mód CCM leanúnach, tá dhá stát ag an SSR ceartú sioncrónach:

①. Tá an MOSFET ardvoltais taobh bunscoile (bunscoile) casta air, agus tá an MOSFET ceartú sioncrónach taobh tánaisteach (tánaisteach) casta as;

②. Tá an MOSFET ardvoltais taobh bunscoile (bunscoile) casta as, agus tá an MOSFET ceartú sioncrónach taobh tánaisteach (tánaisteach) casta air.

Ar an gcaoi chéanna, má dhéantar neamhaird ar an am marbh, tá trí stát ag an SSR ceartú sioncrónach agus é ag feidhmiú i mód DCM neamhleanúnach:

①. Tá an MOSFET ardvoltais taobh bunscoile (bunscoile) casta air, agus tá an MOSFET ceartú sioncrónach taobh tánaisteach (tánaisteach) casta as;

②. Tá an MOSFET ardvoltais taobh bunscoile (bunscoile) casta as, agus tá an MOSFET ceartú sioncrónach taobh tánaisteach (tánaisteach) casta air;

③. Tá an MOSFET ardvoltais taobh bunscoile (bunscoile) casta as, agus tá an MOSFET ceartú sioncrónach taobh tánaisteach (tánaisteach) casta as.

5. SSR ceartú sioncrónach taobh tánaisteach (tánaisteach) i mód CCM leanúnach

Má oibríonn an tiontaire flyback tapa-mhuirear sa mhodh CCM leanúnach, an modh rialaithe taobh bunscoile (bunscoile), an taobh tánaisteach (tánaisteach) ceartú sioncrónach MOSFET gá comhartha sioncrónaithe ón taobh bunscoile (bunscoile) chun rialú a dhéanamh ar an múchadh.

Úsáidtear an dá mhodh seo a leanas de ghnáth chun an comhartha tiomána sioncrónach den taobh tánaisteach (tánaisteach):

(1) Úsáid go díreach an foirceannadh tánaisteach (tánaisteach), mar a thaispeántar i bhFíor 10;

(2) Bain úsáid as comhpháirteanna leithlisithe breise cosúil le claochladáin pulse chun an comhartha tiomána sioncrónach a tharchur ón taobh bunscoile (bunscoile) go dtí an taobh tánaisteach (tánaisteach), mar a thaispeántar i bhFíor 12.

Ag baint úsáide as an foirceannadh tánaisteach (tánaisteach) go díreach chun an comhartha tiomána sioncrónach a fháil, tá cruinneas an chomhartha tiomána sioncrónach an-deacair a rialú, agus tá sé deacair éifeachtúlacht agus iontaofacht optamaithe a bhaint amach. Úsáideann roinnt cuideachtaí fiú rialaitheoirí digiteacha chun cruinneas rialaithe a fheabhsú, mar a thaispeántar i bhFíor 11 Taispeáin.

Tá cruinneas ard ag baint úsáide as claochladán pulse chun comharthaí tiomána sioncrónacha a fháil, ach tá an costas sách ard.

Úsáideann an modh rialaithe taobh tánaisteach (tánaisteach) de ghnáth claochladán pulse nó modh cúplála maighnéadach chun an comhartha tiomána sioncrónach a tharchur ón taobh tánaisteach (tánaisteach) go dtí an taobh bunscoile (bunscoil), mar a thaispeántar i bhFíor 7.v

Bain úsáid as an foirceannadh tánaisteach (tánaisteach) go díreach chun an comhartha tiomána sioncrónach a fháil

Bain úsáid as an foirceannadh tánaisteach (tánaisteach) go díreach chun an comhartha tiomána sioncrónach + rialú digiteach a fháil

6. SSR ceartú sioncrónach taobh tánaisteach (tánaisteach) i mód DCM neamhleanúnach

Má oibríonn an tiontaire aisiompaithe lucht tapa i mód DCM neamhleanúnach. Beag beann ar an modh rialaithe taobh bunscoile (bunscoile) nó an modh rialaithe taobh tánaisteach (tánaisteach), is féidir na titeann voltas D agus S den MOSFET ceartú sioncrónach a bhrath agus a rialú go díreach.

(1) Ag casadh ar an MOSFET ceartú sioncronach

Nuair a athraíonn voltas VDS an MOSFET ceartúcháin sioncrónach ó dhearfach go diúltach, casann an dé-óid seadánach inmheánach ar, agus tar éis moill áirithe, casann an ceartú sioncrónach MOSFET ar, mar a thaispeántar i bhFíor 13.

(2) An MOSFET ceartúchán sioncrónach a mhúchadh

Tar éis an ceartúchán sioncronach MOSFET a chur ar siúl, VDS = -Io*Rdson. Nuair a laghdaíonn an sruth foirceannadh tánaisteach (tánaisteach) go 0, is é sin, nuair a athraíonn voltas an chomhartha braite reatha VDS ó dhiúltach go 0, casfaidh an ceartú sioncrónach MOSFET as, mar a thaispeántar i bhFíor 13.

MOSFET ceartú sioncronach a chur ar siúl agus a mhúchadh i mód DCM neamhleanúnach

I bhfeidhmiúcháin phraiticiúla, castar an MOSFET ceartúchán sioncrónach as sula sroicheann an sruth torainn tánaisteach (tánaisteach) 0 (VDS=0). Tá na luachanna voltais tagartha braite reatha atá leagtha síos ag sliseanna éagsúla difriúil, mar shampla -20mV, -50mV, -100mV, -200mV, etc.

Tá voltas tagartha braite reatha an chórais socraithe. Dá mhéad luach iomlán an voltas tagartha braite reatha, is lú an earráid trasnaíochta agus is amhlaidh is fearr an cruinneas. Mar sin féin, nuair a laghdaítear an t-ualach aschuir atá ann faoi láthair Io, déanfaidh an MOSFET ceartú sioncrónach a mhúchadh ag sruth aschuir níos mó, agus seolfaidh a dé-óid seadánacha inmheánach ar feadh níos faide, agus mar sin laghdaítear an éifeachtúlacht, mar a thaispeántar i bhFíor 14.

Voltas tagartha braite reatha agus ceartúchán sioncronach MOSFET am múchta

Ina theannta sin, má tá luach iomlán an voltas tagartha braite reatha ró-bheag. D'fhéadfadh earráidí córais agus cur isteach a bheith ina chúis le MOSFET ceartú sioncrónach a mhúchadh tar éis don sruth foirceannadh tánaisteach (tánaisteach) dul thar 0, rud a fhágann sruth insreabhadh droim ar ais, rud a dhéanann difear d'éifeachtúlacht agus d'iontaofacht an chórais.

Is féidir le comharthaí braite reatha ard-chruinneas feabhas a chur ar éifeachtúlacht agus iontaofacht an chórais, ach méadóidh costas na feiste. Baineann cruinneas an chomhartha braite reatha leis na fachtóirí seo a leanas:
①. Cruinneas agus sruth teocht an voltas tagartha braite reatha;
②. An voltas claonta agus an voltas fritháirimh, an sruth claonta agus an sruth fhritháireamh, agus an sruth teocht an aimplitheoir reatha;
③. Cruinneas agus sruth teocht an Rdson ar-voltais den MOSFET ceartúchán sioncrónach.

Ina theannta sin, ó thaobh an chórais, is féidir é a fheabhsú trí rialú digiteach, ag athrú voltas tagartha braite reatha, agus ag athrú voltas tiomána MOSFET ceartú sioncrónach.

Nuair a laghdaítear an t-ualach aschuir reatha Io, má laghdaítear voltas tiomána an MOSFET cumhachta, méadóidh an voltas cas-air MOSFET comhfhreagrach Rdson. Mar a thaispeántar i bhFíor 15, is féidir múchadh luath MOSFET ceartú sioncrónach a sheachaint, am seolta an dé-óid seadánacha a laghdú, agus éifeachtacht an chórais a fheabhsú.

An voltas tiomána VGS a laghdú agus an MOSFET ceartú sioncrónach a mhúchadh

Is féidir a fheiceáil ó Fhíor 14 nuair a laghdaíonn an t-ualach aschuir sruth Io, laghdaítear an voltas tagartha braite reatha freisin. Ar an mbealach seo, nuair a bhíonn an sruth aschuir Io mór, úsáidtear voltas tagartha braite reatha níos airde chun an cruinneas rialaithe a fheabhsú; nuair a bhíonn an sruth aschuir Io íseal, úsáidtear voltas tagartha braite reatha níos ísle. Féadann sé freisin am seolta an MOSFET ceartú sioncrónach a fheabhsú agus éifeachtúlacht an chórais a fheabhsú.

Nuair nach féidir an modh thuasluaite a úsáid le haghaidh feabhsúcháin, is féidir dé-óid Schottky a nascadh go comhthreomhar ag an dá cheann den MOSFET ceartú sioncrónach. Tar éis an MOSFET ceartú sioncrónach a mhúchadh roimh ré, is féidir dé-óid Schottky seachtrach a nascadh le haghaidh saor-roth.

7. Rialú tánaisteach (tánaisteach) mód hibrideach CCM+DCM

Faoi láthair, tá dhá réiteach a úsáidtear go coitianta le haghaidh muirearú tapa fón póca:

(1) Rialú taobh bunscoile (bunscoile) agus modh oibre DCM. Ceartú sioncronach taobh tánaisteach (tánaisteach) Ní éilíonn MOSFET comhartha sioncrónaithe.

(2) Rialú tánaisteach (tánaisteach), modh oibriúcháin measctha CCM+DCM (nuair a laghdaítear an t-ualach aschuir atá ann faoi láthair, ó CCM go DCM). Tá MOSFET ceartúchán sioncrónach taobh tánaisteach (tánaisteach) tiomáinte go díreach, agus taispeántar a phrionsabail loighic cas ar agus cas i bhFíor 16:

Ag casadh ar an MOSFET ceartú sioncrónach: Nuair a athraíonn voltas VDS an MOSFET ceartúcháin sioncronach ó dhearfach go diúltach, casann a dé-óid seadánach inmheánach ar siúl. Tar éis moill áirithe, casann an ceartú sioncronach MOSFET ar.

An ceartúchán sioncronach MOSFET a mhúchadh:

① Nuair a bhíonn an voltas aschuir níos lú ná an luach socraithe, úsáidtear an comhartha clog sioncrónach chun múchadh an MOSFET a rialú agus oibriú i mód CCM.

② Nuair a bhíonn an voltas aschuir níos mó ná an luach socraithe, tá an comhartha clog sioncrónach sciath agus tá an modh oibre mar an gcéanna leis an modh DCM. Rialaíonn an comhartha VDS=-Io*Rdson múchadh an MOSFET ceartúcháin sioncronaigh.

Rialaíonn taobh tánaisteach (tánaisteach) coigeartú sioncronach MOSFET múchta

Anois, tá a fhios ag gach duine cén ról atá ag MOSFET sa QC iomlán a mhuirearú go tapa!

Maidir le Olukey

Tá croífhoireann Olukey dírithe ar chomhpháirteanna le 20 bliain agus tá ceanncheathrú aige i Shenzhen. Príomhghnó: MOSFET, MCU, IGBT agus gléasanna eile. Is iad na príomh-tháirgí gníomhaire WINSOK agus Cmsemicon. Úsáidtear táirgí go forleathan i dtionscal míleata, rialú tionsclaíoch, fuinneamh nua, táirgí leighis, 5G, Idirlíon Rudaí, tithe cliste, agus táirgí leictreonaice tomhaltóra éagsúla. Ag brath ar na buntáistí a bhaineann leis an ngníomhaire ginearálta domhanda bunaidh, táimid bunaithe ar mhargadh na Síne. Bainimid úsáid as ár seirbhísí buntáiste cuimsitheacha chun comhpháirteanna leictreonacha ardteicneolaíochta éagsúla a thabhairt isteach dár gcustaiméirí, chun cabhrú le monaróirí táirgí ardchaighdeáin a tháirgeadh agus chun seirbhísí cuimsitheacha a sholáthar.