Olukey: Ka em li ser rola MOSFET-ê di mîmariya bingehîn a barkirina bilez de biaxivin

Struktura dabînkirina hêzê ya bingehîn yaşarjkirina bilezQC rastkirina hevdem a SSR-ya flyback + aliyê duyemîn (duyemîn) bikar tîne. Ji bo veguherkerên flyback, li gorî şêwaza nimûneya vegerê, ew dikare were dabeş kirin: rêziknameya aliyê bingehîn (sereke) û rêziknameya aliyê duyemîn (duyemîn); li gorî cîhê kontrolkerê PWM. Ew dikare were dabeş kirin: Kontrola aliyê bingehîn (sereke) û kontrola aliyê duyemîn (duyemîn). Wusa dixuye ku têkiliya wê bi MOSFET re tune. Wiha,OlukeyDivê bipirse: MOSFET li ku derê veşartî ye? Rola wê çi bû?

1. Verastkirina aliyê seretayî (sereke) û verastkirina aliyê duyem (duyemîn).

Seqamgiriya voltaja derketinê pêdivî ye ku pêwendiyek vegerê hebe da ku agahdariya xweya guheztinê ji kontrolkera sereke ya PWM re bişîne da ku guheztinên voltaja têketinê û barkirina derketinê rast bike. Li gorî şêwazên nimûneyên cûda yên vegerê, wekî ku di jimarên 1 û 2 de têne xuyang kirin, ew dikare li ser verastkirina aliyek bingehîn (sereke) û verastkirina aliyek duyemîn (duyemîn) were dabeş kirin.

Rastkirina diodê aliyê duyemîn (duyemîn).

SSR rastkirina hevdem MOSFET li jêr tê danîn

Nîşana vegerê ya rêziknameya aliyê bingehîn (seretayî) ne rasterast ji voltaja derketinê, lê ji pêla alîkar an pêça seretayî ya bingehîn ku têkiliyek hevseng bi voltaja derketinê re digire tê girtin. Taybetmendiyên wê ev in:

① Rêbaza bersivdayina nerasterast, rêjeya rêziknameya barkirinê ya nebaş û rastbûna belengaz;

②. Mesrefa hêsan û kêm;

③. Ne hewce ye ku optocoupler îzolekirinê.

Nîşana bersivê ya ji bo rêziknameya aliyê duyemîn (duyemîn) rasterast ji voltaja derketinê bi karanîna optocoupler û TL431 ve tê girtin. Taybetmendiyên wê ev in:

① Rêbaza bersiva rasterast, rêjeya rêziknameya barkirinê ya baş, rêjeya rêziknameya xêzik, û rastbûna bilind;

②. Dora verastkirinê tevlihev û biha ye;

③. Pêdivî ye ku optocoupler, ku bi demê re pirsgirêkên pîrbûnê heye, were veqetandin.

2. Aliyê duyemîn (duyemîn) rastkirina diode ûMOSFETrastkirina hevdemî SSR

Aliyê duyemîn (duyemîn) guhezkarê flyback bi gelemperî rastkirina diodê bikar tîne ji ber hilana mezin a barkirina bilez. Bi taybetî ji bo barkirina rasterast an şarjkirina flashê, heyama derketinê bi qasî 5A ye. Ji bo baştirkirina karîgeriyê, MOSFET li şûna diodê wekî rastker tê bikar anîn, ku jê re rastkirina hevdem a duyemîn (duyemîn) SSR tê gotin, wekî ku di jimarên 3 û 4 de têne xuyang kirin.

Rastkirina hevdem a MOSFET-ê aliyê duyemîn (duyemîn).

Taybetmendiyên rastkirina dioda aliyê duyemîn (duyemîn):

①. Hêsan, tu kontrolkerê ajokerê zêde ne hewce ye, û lêçûn kêm e;

② Dema ku tîrêjê hilberînê mezin e, kargêrî kêm e;

③. pêbaweriya bilind.

Taybetmendiyên rastkirina hevdemî ya MOSFET ya duyemîn (duyemîn):

①. Kompleks, ku hewceyê kontrolkerê ajokerê zêde û lêçûnek zêde hewce dike;

②. Dema ku tîrêjê hilberînê mezin e, karîgerî bilind e;

③. Li gorî diodan, pêbaweriya wan kêm e.

Di sepanên pratîkî de, MOSFET-a rastkirina hevdemî SSR bi gelemperî ji dawiya bilind ber bi dawiya nizm ve tê veguheztin da ku ajotinê hêsantir bike, wekî ku di Figure 5 de tê xuyang kirin.

Taybetmendiyên MOSFET-a bilind a rastkirina hevdem SSR:

①. Pêdivî ye ku ajokera bootstrap an ajokera herikîn, ku biha ye;

②. EMI baş.

Taybetmendiyên rastkirina hevdemî SSR MOSFET ku li dawiya nizm tê danîn:

① ajokera rasterast, ajokera hêsan û lêçûna kêm;

②. EMI feqîr.

3. Kontrola aliyê seretayî (sereke) û aliyê duyemîn (duyemîn).

Kontrolkera sereke ya PWM li aliyê bingehîn (sereke) tê danîn. Ji vê avahiyê re kontrola aliyê bingehîn (seretayî) tê gotin. Ji bo ku rastbûna voltaja derketinê, rêjeya rêziknameya barkirinê, û rêjeya rêziknameya xêzkirî baştir bike, kontrola aliyê bingehîn (sereke) ji optocouplerek derveyî û TL431 hewce dike ku girêdanek bertek çêbike. Bandora pergalê piçûk e û leza bersivê hêdî ye.

Ger kontrolkera sereke ya PWM li aliyê duyemîn (duyemîn) were danîn, optocoupler û TL431 dikare were rakirin, û voltaja derketinê dikare rasterast were kontrol kirin û bi bersivek bilez were sererast kirin. Ji vê avahiyê re kontrola duyemîn (duyemîn) tê gotin.

Taybetmendiyên kontrola aliyê bingehîn (sereke):

①. Optocoupler û TL431 hewce ne, û leza bersivê hêdî ye;

②. Leza parastina hilberînê hêdî ye.

③. Di moda domdar a rastkirina hevdemî ya CCM de, aliyê duyemîn (duyemîn) îşaretek hevdemkirinê hewce dike.

Taybetmendiyên kontrola duyemîn (duyemîn):

①. Hilber rasterast tê kifş kirin, ne optocoupler û TL431 hewce ne, leza bersivê zû ye, û leza parastina derketinê zû ye;

②. MOSFET rastkirina hevdem a aliyê duyemîn (duyemîn) rasterast bêyî hewcedariya nîşaneyên hevdemkirinê tê rêve kirin; Ji bo veguheztina îşaretên ajotinê yên MOSFET-a voltaja bilind a aliyê seretayî (sereke) yên wekî transformatorên pulsê, hevgirêdanên magnetîkî an hevgirêdanên kapasîteyê hewce ne.

③. Aliyê seretayî (sereke) pêdiviya çerxa destpêkê heye, an jî aliyê duyemîn (duyemîn) ji bo destpêkirinê xwedan hêzek alîkar e.

4. Moda CCM-ya domdar an moda DCM-ya domdar

Veguhezkara flyback dikare di moda CCM-ya domdar an moda DCM-ya domdar de bixebite. Ger di dawiya çerxa guheztinê de herikîna di pêla duyemîn (duyemîn) de bigihîje 0, jê re moda DCM-ya domdar tê gotin. Ger di dawiya çerxa veguheztinê de herikîna pêla duyemîn (duyemîn) ne 0 be, jê re moda CCM-ya domdar tê gotin, wekî ku di jimar 8 û 9 de tê xuyang kirin.

Ji Xiflteya 8 û jimar 9 tê dîtin ku rewşên xebatê yên rastkirina hevdemî SSR di awayên xebitandinê yên cihêreng ên veguhezkarê flyback de cûda ne, ev jî tê vê wateyê ku rêbazên kontrolê yên rastkirina hevdemî SSR jî dê cûda bin.

Ger dema mirî were paşguh kirin, dema ku di moda CCM-ya domdar de dixebitin, rastkirina hevdemî ya SSR du rewş hene:

①. Aliyê seretayî (sereke) MOSFET-voltaja bilind tê vemirandin, û MOSFET-a rastkirina hevdem a aliyê duyemîn (duyemîn) tê girtin;

②. Aliyê seretayî (sereke) MOSFET-voltaja bilind tê vemirandin, û MOSFET-a rastkirina hevdem a aliyê duyemîn (duyemîn) tê girtin.

Bi heman rengî, heke dema mirî were paşguh kirin, dema ku di moda DCM-ya domdar de dixebite, rastkirina hevdem a SSR sê rewş hene:

①. Aliyê seretayî (sereke) MOSFET-voltaja bilind tê vemirandin, û MOSFET-a rastkirina hevdem a aliyê duyemîn (duyemîn) tê girtin;

②. Aliyê seretayî (sereke) MOSFET-voltaja bilind tê girtin, û MOSFET-a rastkirina hevdem a aliyê duyemîn (duyemîn) tê girtin;

③. Aliyê seretayî (sereke) MOSFET-voltaja bilind tê qutkirin, û MOSFET-a rastkirina hevdem a aliyê duyemîn (duyemîn) tê girtin.

5. Di moda CCM-ya domdar de rastkirina hevdem a aliyê duyemîn (duyemîn)

Ger veguhezkarê barkirina bilez di moda CCM-ya domdar de kar dike, rêbaza kontrolê ya aliyê seretayî (sereke), rastkirina hevdem a aliyê duyemîn (duyemîn) MOSFET ji bo kontrolkirina girtinê îşaretek hevdemkirinê ji milê bingehîn (sereke) hewce dike.

Du awayên jêrîn bi gelemperî ji bo bidestxistina sînyala ajokera hevdem a aliyê duyemîn (duyemîn) têne bikar anîn:

(1) Rasterast pêlava duyemîn (duyemîn) bikar bînin, wekî ku di Figure 10 de tê xuyang kirin;

(2) Perçeyên îzolekirinê yên din ên wekî transformatorên pêlê bikar bînin da ku sînyala ajokera hevdem ji alîyê seretayî (seretayî) berbi alîyê duyemîn (duyemîn) veguhezînin, wekî ku di Figure 12 de tê xuyang kirin.

Ji bo bidestxistina sînyala ajokera hevdem rasterast bi karanîna pêla duyemîn (duyemîn) ve tê bikar anîn, kontrolkirina rastbûna sînyala ajokera hemdemî pir dijwar e, û dijwar e ku meriv bikêrhatî û pêbaweriya xweşbîn bi dest bixe. Hin pargîdan tewra kontrolkerên dîjîtal bikar tînin da ku rastbûna kontrolê baştir bikin, wekî ku di Xiflteya 11 de nîşan dide.

Bikaranîna veguherînerek pêlêdanê ji bo bidestxistina îşaretên ajotinê hemwext xwedan rastbûnek bilind e, lê lêçûn bi nisbet zêde ye.

Rêbaza kontrolê ya aliyê duyemîn (duyemîn) bi gelemperî veguherînerek pêlêdanê an rêbazek hevgirêdana magnetîkî bikar tîne da ku sînyala ajokera hevdem ji alîyê duyemîn (duyemîn) berbi alîyê seretayî (sereke) veguhezîne, wekî ku di Figure 7.v de tê xuyang kirin.

Ji bo bidestxistina sînyala ajokera hevdem rasterast pêla duyemîn (duyemîn) bikar bînin

Ji bo bidestxistina sînyala ajokera hevdem + kontrola dîjîtal rasterast pêça duyemîn (duyemîn) bikar bînin

6. Di moda DCM-ya domdar de rastkirina hevdem a aliyê duyemîn (duyemîn)

Ger veguhezkarê barkirina bilez a flyback di moda DCM-ya domdar de dixebite. Tevî rêbaza kontrolê ya aliyê bingehîn (sereke) an jî rêbaza kontrolê ya aliyê duyemîn (duyemîn), daketina voltaja D û S ya rastkirina hevdem MOSFET dikare rasterast were tespît kirin û kontrol kirin.

(1) Vekirina MOSFET-a rastkirina hevdem

Dema ku voltaja VDS ya rastkirina hevdem MOSFET ji erênî ber bi neyînî diguhere, dioda parazît a hundurîn vedibe, û piştî derengiyek diyarkirî, MOSFET rastkirina hevdem vedibe, wekî ku di Figure 13 de tê xuyang kirin.

(2) Vemirandina MOSFET-a rastkirina hevdem

Piştî ku MOSFET-a rastkirina hevdem tê vemirandin, VDS=-Io*Rdson. Gava ku herika pêlêdana duyemîn (duyemîn) dakeve 0, ango dema ku voltaja nîşana vedîtina heyî VDS ji neyînî diguhezîne 0, MOSFET rastkirina hevdemî diqelişe, wekî ku di Figure 13 de tê xuyang kirin.

Di moda DCM-ya neberdewam de MOSFET-ya rastkirina hevdemî çalakkirin û qutkirin

Di sepanên pratîkî de, MOSFET-a rastkirina hevdemî berî ku herikîna pêlêdana duyemîn (duyemîn) bigihîje 0 (VDS=0) diqelişe. Nirxên voltaja referansa vedîtina heyî ku ji hêla çîpên cihêreng ve hatî destnîşan kirin cûda ne, wek -20mV, -50mV, -100mV, -200mV, hwd.

Voltaja referansa vedîtina heyî ya pergalê rast e. Çiqas nirxa mutleq a voltaja referansê ya tespîtkirina heyî mezintir be, ew qas xeletiya destwerdanê piçûktir û rastbûna wê çêtir e. Lêbelê, gava ku barkirina hilberanê ya Io kêm dibe, MOSFET-a rastkirina hevdemî dê di hilberek hilberek mezintir de vebibe, û dioda wê ya parazît a hundurîn dê demek dirêjtir rêve bibe, ji ber vê yekê kargêrî kêm dibe, wekî ku di Figure 14 de tê xuyang kirin.

Voltaja referansa hestyariya niha û rastkirina hevdem a MOSFET-ê dema veqetandinê

Wekî din, heke nirxa bêkêmasî ya voltaja referansa tespîtkirina heyî pir piçûk be. Xeletî û destwerdana pergalê dibe sedem ku MOSFET-a rastkirina hevdemî piştî ku tîrêjiya pêlêdana duyemîn (duyemîn) ji 0-yê derbas bibe, biqede, û di encamê de herikîna berevajî vê yekê bandorê li karîgerî û pêbaweriya pergalê bike.

Nîşaneyên tespîtkirina heyî ya rast-bilind dikare karbidestî û pêbaweriya pergalê baştir bike, lê lêçûna cîhazê dê zêde bibe. Rastiya nîşana tespîtkirina heyî bi faktorên jêrîn ve girêdayî ye:
①. Rastî û germahiya tîrêjê ya voltaja referansa tespîtkirina heyî;
②. voltaja bias û voltaja jihevdexistinê, nihaya bias û tîrêjê, û hilkişîna germahiyê ya amplifikatora niha;
③. Rastbûn û hilkişîna germahiyê ya voltaja Rdson ya rastkirina hevdem a MOSFET.

Wekî din, ji perspektîfek pergalê, ew dikare bi kontrola dîjîtal, guheztina voltaja referansê ya tespîtkirina heyî, û guheztina voltaja ajotinê ya MOSFET-a rastkirina hevdemî were çêtir kirin.

Dema ku barkirina hilanînê Io kêm dibe, heke voltaja ajotinê ya hêza MOSFET kêm bibe, voltaja vekêşana MOSFET-a têkildar Rdson zêde dibe. Wekî ku di Figure 15 de tê xuyang kirin, mimkun e ku meriv ji zû vegirtina MOSFET-a rastkirina hevdemî dûr bisekine, dema veguheztina dioda parazît kêm bike, û kargêriya pergalê baştir bike.

Kêmkirina voltaja ajotinê VGS û qutkirina rastkirina hevdemî MOSFET

Ji xêza 14-ê tê dîtin ku dema ku barkirina hilanînê Io kêm dibe, voltaja referansa tespîtkirina niha jî kêm dibe. Bi vî rengî, dema ku îro ya derhanînê mezin e, voltaja referansê ya tespîtkirina niha ya bilindtir tê bikar anîn da ku rastbûna kontrolê baştir bike; dema ku îro ya derhanînê kêm be, voltaja referansê ya tespîtkirina herikê kêmtir tê bikar anîn. Di heman demê de ew dikare dema rêvekirina MOSFET-a rastkirina hevdemî baştir bike û karbidestiya pergalê baştir bike.

Gava ku rêbaza jorîn ji bo çêtirkirinê neyê bikar anîn, diodên Schottky jî dikarin li her du dawiya MOSFET-a rastkirina hevdemî bi paralelî werin girêdan. Piştî ku MOSFET-a rastkirina hevdemî di pêş de hate qut kirin, diodek Schottky ya derveyî dikare ji bo gerîdeya azad were girêdan.

7. Kontrola duyemîn (duyemîn) CCM + moda hybrid DCM

Heya nuha, du çareseriyên bi gelemperî ji bo barkirina bilez a têlefona desta têne bikar anîn hene:

(1) Kontrola aliyê bingehîn (sereke) û moda xebatê ya DCM. Rastkirina hevdem a aliyê duyemîn (duyemîn) MOSFET îşaretek hevdemkirinê hewce nake.

(2) Kontrola duyemîn (duyemîn), moda xebitandina tevlihev a CCM + DCM (gava ku barkirina hilberanê kêm dibe, ji CCM berbi DCM). MOSFET rastkirina hevdem a aliyê duyemîn (duyemîn) rasterast tê ajotin, û prensîbên mantiqê yên vemirandin û vemirandinê di Figure 16 de têne xuyang kirin:

Vekirina MOSFET-a rastkirina hevdem: Dema ku voltaja VDS-a MOSFET-a rastkirina hemwext ji erênî diguhezîne neyînî, dîoda wê ya parazît a hundurîn vedibe. Piştî hin dereng, rastkirina hevdem MOSFET vedibe.

Rakirina MOSFET-a rastkirina hevdem:

① Dema ku voltaja derketinê ji nirxa destnîşankirî kêmtir be, sînyala demjimêra hevdemî tê bikar anîn da ku qutbûna MOSFET-ê kontrol bike û di moda CCM de bixebite.

② Gava ku voltaja derketinê ji nirxa destnîşankirî mezintir e, nîşana demjimêra hevdem tê parastin û rêbaza xebatê wekî moda DCM-ê ye. Sînyala VDS=-Io*Rdson girtina MOSFET-a rastkirina hevdemî kontrol dike.

Aliyê duyemîn (duyemîn) sererastkirina hevdemî-çalakkirina MOSFET-ê kontrol dike

Naha, her kes dizane ka MOSFET di tevahiya QC-ya barkirina bilez de çi rola dilîze!

Der barê Olukey

Tîma bingehîn a Olukey 20 sal in li ser pêkhateyan hûr bûye û navenda wê li Shenzhen e. Karsaziya sereke: MOSFET, MCU, IGBT û amûrên din. Berhemên nûnerê sereke WINSOK û Cmsemicon in. Hilber bi berfirehî di pîşesaziya leşkerî, kontrola pîşesaziyê, enerjiya nû, hilberên bijîjkî, 5G, Înternetê Tiştan, xaniyên jîr, û hilberên elektronîkî yên xerîdar ên cihêreng de têne bikar anîn. Li ser avantajên kargêrê giştî yê gerdûnî yê orîjînal, em li ser bingeha bazara Chineseînî ne. Em karûbarên xweyên bi avantaj ên berfireh bikar tînin da ku pêkhateyên elektronîkî yên pêşkeftî yên cihêreng bi xerîdarên xwe bidin nasîn, ji hilberîneran re bibin alîkar ku hilberên bilind-kalîteyê hilberînin û karûbarên berfireh peyda bikin.