उच्च शक्ति MOSFET ड्राइविंग सर्किट की उत्पादन विधि

दो मुख्य समाधान हैं:

एक MOSFET को चलाने के लिए एक समर्पित ड्राइवर चिप का उपयोग करना है, या तेज़ फोटोकपलर्स का उपयोग करना है, ट्रांजिस्टर MOSFET को चलाने के लिए एक सर्किट का निर्माण करते हैं, लेकिन पहले प्रकार के दृष्टिकोण के लिए एक स्वतंत्र बिजली आपूर्ति के प्रावधान की आवश्यकता होती है; MOSFET को चलाने के लिए अन्य प्रकार के पल्स ट्रांसफार्मर, और पल्स ड्राइव सर्किट में, ड्राइविंग क्षमता को बढ़ाने के लिए ड्राइव सर्किट की स्विचिंग आवृत्ति में सुधार कैसे करें, जहां तक ​​​​संभव हो, घटकों की संख्या को कम करने की तत्काल आवश्यकता है को हल करने के लिएवर्तमान समस्याएँ.

पहले प्रकार की ड्राइव योजना, हाफ-ब्रिज के लिए दो स्वतंत्र बिजली आपूर्ति की आवश्यकता होती है; फुल-ब्रिज के लिए तीन स्वतंत्र बिजली आपूर्ति की आवश्यकता होती है, हाफ-ब्रिज और फुल-ब्रिज दोनों, बहुत सारे घटक, लागत में कमी के लिए अनुकूल नहीं हैं।

दूसरे प्रकार का ड्राइविंग प्रोग्राम, और पेटेंट आविष्कार नाम के लिए निकटतम पूर्व कला है "एक उच्च शक्तिMOSFET ड्राइव सर्किट" पेटेंट (आवेदन संख्या 200720309534.8), पेटेंट केवल उच्च-शक्ति MOSFET चार्ज के गेट स्रोत को जारी करने के लिए एक डिस्चार्ज प्रतिरोध जोड़ता है, बंद करने के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए, PWM सिग्नल का गिरता हुआ किनारा बड़ा है। पीडब्लूएम सिग्नल का गिरता किनारा बड़ा है, जिससे एमओएसएफईटी धीमी गति से बंद हो जाएगा, बिजली की हानि बहुत बड़ी है;

इसके अलावा, पेटेंट प्रोग्राम MOSFET कार्य हस्तक्षेप के लिए अतिसंवेदनशील है, और PWM नियंत्रण चिप के लिए एक बड़ी आउटपुट पावर की आवश्यकता होती है, जिससे चिप का तापमान अधिक होता है, जिससे चिप की सेवा जीवन प्रभावित होता है। आविष्कार की सामग्री इस उपयोगिता मॉडल का उद्देश्य एक उच्च-शक्ति MOSFET ड्राइव सर्किट प्रदान करना है, जो इस उपयोगिता मॉडल आविष्कार तकनीकी समाधान के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए अधिक स्थिर और शून्य काम करता है - एक उच्च-शक्ति MOSFET ड्राइव सर्किट, का सिग्नल आउटपुट PWM नियंत्रण चिप प्राथमिक पल्स ट्रांसफार्मर से जुड़ा है पहला आउटपुट ओf द्वितीयक पल्स ट्रांसफार्मर पहले MOSFET गेट से जुड़ा है, द्वितीयक पल्स ट्रांसफार्मर का दूसरा आउटपुट पहले MOSFET गेट से जुड़ा है, द्वितीयक पल्स ट्रांसफार्मर का दूसरा आउटपुट पहले MOSFET गेट से जुड़ा है। पल्स ट्रांसफार्मर सेकेंडरी का पहला आउटपुट पहले MOSFET के गेट से जुड़ा होता है, पल्स ट्रांसफार्मर सेकेंडरी का दूसरा आउटपुट दूसरे MOSFET के गेट से जुड़ा होता है, इसकी विशेषता यह है कि पल्स ट्रांसफार्मर सेकेंडरी का पहला आउटपुट भी जुड़ा होता है पहले डिस्चार्ज ट्रांजिस्टर से, और पल्स ट्रांसफार्मर सेकेंडरी का दूसरा आउटपुट भी दूसरे डिस्चार्ज ट्रांजिस्टर से जुड़ा होता है। पल्स ट्रांसफार्मर का प्राथमिक पक्ष एक ऊर्जा भंडारण और रिलीज सर्किट से भी जुड़ा हुआ है।

ऊर्जा भंडारण रिलीज सर्किट में एक अवरोधक, एक संधारित्र और एक डायोड शामिल है, अवरोधक और संधारित्र समानांतर में जुड़े हुए हैं, और उपरोक्त समानांतर सर्किट डायोड के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है। उपयोगिता मॉडल का लाभकारी प्रभाव होता है उपयोगिता मॉडल में एक पहला डिस्चार्ज ट्रांजिस्टर भी होता है जो ट्रांसफार्मर सेकेंडरी के पहले आउटपुट से जुड़ा होता है, और दूसरा डिस्चार्ज ट्रांजिस्टर पल्स ट्रांसफार्मर के दूसरे आउटपुट से जुड़ा होता है, ताकि जब पल्स ट्रांसफार्मर कम आउटपुट दे स्तर, पहले MOSFET और दूसरे MOSFET को MOSFET की शटडाउन गति में सुधार करने और MOSFET हानि को कम करने के लिए जल्दी से डिस्चार्ज किया जा सकता है। PWM नियंत्रण चिप का सिग्नल प्राथमिक आउटपुट और के बीच सिग्नल एम्प्लीफिकेशन MOSFET से जुड़ा होता है। पल्स ट्रांसफार्मर प्राथमिक, जिसका उपयोग सिग्नल प्रवर्धन के लिए किया जा सकता है। PWM नियंत्रण चिप के सिग्नल आउटपुट और प्राथमिक पल्स ट्रांसफार्मर सिग्नल प्रवर्धन के लिए MOSFET से जुड़े होते हैं, जो PWM सिग्नल की ड्राइविंग क्षमता को और बेहतर बना सकते हैं।

प्राथमिक पल्स ट्रांसफार्मर एक ऊर्जा भंडारण रिलीज सर्किट से भी जुड़ा होता है, जब पीडब्लूएम सिग्नल निम्न स्तर पर होता है, तो ऊर्जा भंडारण रिलीज सर्किट पल्स ट्रांसफार्मर में संग्रहीत ऊर्जा को छोड़ता है जब पीडब्लूएम उच्च स्तर पर होता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि गेट पहला MOSFET और दूसरा MOSFET का स्रोत बेहद कम है, जो हस्तक्षेप को रोकने में भूमिका निभाता है।

एक विशिष्ट कार्यान्वयन में, सिग्नल प्रवर्धन के लिए एक कम-शक्ति MOSFET Q1 PWM नियंत्रण चिप के सिग्नल आउटपुट टर्मिनल ए और पल्स ट्रांसफार्मर टीएल के प्राथमिक के बीच जुड़ा हुआ है, पल्स ट्रांसफार्मर के माध्यमिक का पहला आउटपुट टर्मिनल जुड़ा हुआ है पहले MOSFET Q4 का गेट डायोड D1 और ड्राइविंग रेसिस्टर Rl के माध्यम से, पल्स ट्रांसफार्मर के सेकेंडरी का दूसरा आउटपुट टर्मिनल डायोड D2 और ड्राइविंग रेसिस्टर के माध्यम से दूसरे MOSFET Q5 के गेट से जुड़ा है। R2, और पल्स ट्रांसफार्मर के सेकेंडरी का पहला आउटपुट टर्मिनल भी पहले ड्रेन ट्रायोड Q2 से जुड़ा है, और दूसरा ड्रेन ट्रायोड Q3 भी ​​दूसरे ड्रेन ट्रायोड Q3 से जुड़ा है। MOSFET Q5, पल्स ट्रांसफार्मर सेकेंडरी का पहला आउटपुट टर्मिनल भी पहले ड्रेन ट्रांजिस्टर Q2 से जुड़ा होता है, और पल्स ट्रांसफार्मर सेकेंडरी का दूसरा आउटपुट टर्मिनल भी दूसरे ड्रेन ट्रांजिस्टर Q3 से जुड़ा होता है।

पहले MOSFET Q4 का गेट एक ड्रेन रेसिस्टर R3 से जुड़ा है, और दूसरे MOSFET Q5 का गेट एक ड्रेन रेसिस्टर R4 से जुड़ा है। पल्स ट्रांसफार्मर टीएल का प्राथमिक भी एक ऊर्जा भंडारण और रिलीज सर्किट से जुड़ा हुआ है, और ऊर्जा भंडारण और रिलीज सर्किट में एक प्रतिरोधी आर 5, एक कैपेसिटर सीएल, और एक डायोड डी 3 शामिल है, और प्रतिरोधी आर 5 और कैपेसिटर सीएल जुड़े हुए हैं समानांतर, और उपरोक्त समानांतर सर्किट डायोड डी3 के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है। PWM नियंत्रण चिप से PWM सिग्नल आउटपुट कम-शक्ति MOSFET Q2 से जुड़ा है, और कम-शक्ति MOSFET Q2 पल्स ट्रांसफार्मर के सेकेंडरी से जुड़ा है। कम-शक्ति वाले MOSFET Ql द्वारा प्रवर्धित किया जाता है और पल्स ट्रांसफार्मर Tl के प्राथमिक में आउटपुट दिया जाता है। जब PWM सिग्नल उच्च होता है, तो पहला आउटपुट टर्मिनल और पल्स ट्रांसफार्मर टीएल के सेकेंडरी का दूसरा आउटपुट टर्मिनल पहले MOSFET Q4 और दूसरे MOSFET Q5 को संचालित करने के लिए उच्च स्तरीय सिग्नल आउटपुट करता है।

जब PWM सिग्नल कम होता है, तो पल्स ट्रांसफार्मर का पहला आउटपुट और दूसरा आउटपुट Tl सेकेंडरी आउटपुट निम्न स्तर के सिग्नल, पहला ड्रेन ट्रांजिस्टर Q2 और दूसरा ड्रेन ट्रांजिस्टर Q3 चालन, पहला MOSFETQ4 गेट स्रोत कैपेसिटेंस ड्रेन रेसिस्टर R3 के माध्यम से, पहला ड्रेन ट्रांजिस्टर Q2 डिस्चार्ज के लिए, दूसरा MOSFETQ5 गेट सोर्स कैपेसिटेंस ड्रेन रेसिस्टर R4 के माध्यम से, दूसरा ड्रेन ट्रांजिस्टर Q3 डिस्चार्ज के लिए, दूसरा MOSFETQ5 गेट स्रोत कैपेसिटेंस ड्रेन रेसिस्टर R4 के माध्यम से, दूसरा ड्रेन ट्रांजिस्टर Q3 डिस्चार्ज के लिए, दूसरा MOSFETQ5 गेट सोर्स कैपेसिटेंस ड्रेन रेसिस्टर R4 के माध्यम से, दूसरा ड्रेन ट्रांजिस्टर Q3 डिस्चार्ज के लिए। दूसरे MOSFETQ5 गेट सोर्स कैपेसिटेंस को ड्रेन रेसिस्टर R4 और दूसरे ड्रेन ट्रांजिस्टर Q3 के माध्यम से डिस्चार्ज किया जाता है, ताकि पहले MOSFET Q4 और दूसरे MOSFET Q5 को तेजी से बंद किया जा सके और बिजली की हानि को कम किया जा सके।

जब PWM सिग्नल कम होता है, तो प्रतिरोधक R5, कैपेसिटर सीएल और डायोड D3 से बना संग्रहीत ऊर्जा रिलीज सर्किट PWM उच्च होने पर पल्स ट्रांसफार्मर में संग्रहीत ऊर्जा जारी करता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि पहले MOSFET Q4 और दूसरे MOSFET का गेट स्रोत Q5 अत्यंत निम्न है, जो हस्तक्षेप-विरोधी उद्देश्य को पूरा करता है। डायोड डीएल और डायोड डी2 आउटपुट करंट को यूनिडायरेक्शनल रूप से संचालित करते हैं, इस प्रकार पीडब्लूएम तरंग की गुणवत्ता सुनिश्चित करते हैं, और साथ ही, यह कुछ हद तक हस्तक्षेप-विरोधी की भूमिका भी निभाते हैं।