Олукей: Биёед дар бораи нақши MOSFET дар меъмории асосии пуркунии зуд сӯҳбат кунем

Олукей: Биёед дар бораи нақши MOSFET дар меъмории асосии пуркунии зуд сӯҳбат кунем

Вақти интишор: Декабр-14-2023

Сохтори асосии таъмини қувваи барқпуркунандаи зудQC парвози бозгашт + тарафи дуюмдараҷаи (дуюмдара) ислоҳи синхронии SSR-ро истифода мебарад. Барои конвертерҳои flyback, аз рӯи усули интихоби фикру мулоҳиза, онро метавон ба инҳо тақсим кард: танзими паҳлӯи ибтидоӣ (асосӣ) ва танзими дуюмдараҷа (дуюмдараҷа); мувофиқи ҷойгиршавии контроллер PWM. Онро метавон ба тақсим кард: назорати паҳлӯии ибтидоӣ (асосӣ) ва назорати дуюмдараҷа (дуюмдараҷа). Чунин ба назар мерасад, ки он бо MOSFET ҳеҷ иртиботе надорад. Пас,Олукейбояд пурсад: MOSFET дар куҷо пинҳон аст? Он чӣ нақш бозид?

1. Танзими паҳлӯи ибтидоӣ (асосӣ) ва тасҳеҳи дуюмдараҷа (дуюмдараҷа).

Устувории шиддати баромад барои ирсоли иттилооти тағирёбандаи он ба контролери асосии PWM барои танзими тағирот дар шиддати вуруд ва сарбории баромад пайванди бозгаштро талаб мекунад. Мувофиқи усулҳои гуногуни интихоби фикру мулоҳизаҳо, он метавонад ба тасҳеҳи паҳлӯӣ (асосӣ) ва тасҳеҳи дуюмдараҷа (дуюмдараҷа) тақсим карда шавад, ки дар расмҳои 1 ва 2 нишон дода шудааст.

Ректификацияи диодҳои дуюмдараҷа (дуюмдараҷа).
Ислоҳи синхронии SSR MOSFET дар поён ҷойгир шудааст

Сигнали бозгашти танзими паҳлӯи ибтидоӣ (асосӣ) на мустақиман аз шиддати баромад, балки аз печи ёрирасон ё печи ибтидоӣ, ки муносибати муайяни мутаносибро бо шиддати баромад нигоҳ медорад, гирифта мешавад. Хусусиятҳои он инҳоянд:

① Усули бозгашти ғайримустақим, суръати бади танзими сарборӣ ва дақиқии паст;

②. Содда ва арзиши паст;

③. Ба оптокоуплери изолятсия лозим нест.

Сигнали бозгашт барои танзими тарафи дуюмдараҷа (дуюмдараҷа) мустақиман аз шиддати баромад бо истифода аз оптокоуплер ва TL431 гирифта мешавад. Хусусиятҳои он инҳоянд:

① Усули бозгашти мустақим, суръати хуби танзими сарборӣ, суръати танзими хатӣ ва дақиқии баланд;

②. Схемаи танзим мураккаб ва гарон аст;

③. Оптокоплерро, ки бо мурури замон мушкилоти пиршавӣ дорад, ҷудо кардан лозим аст.

2. Ректификацияи диодҳои дуюмдараҷа (дуюмдараҷа) ваMOSFETректификацияи синхронии РСС

Дар паҳлӯи дуюмдараҷаи (дуюмдараҷаи) конвертери flyback одатан аз сабаби ҷараёни бузурги баромади пуркунии зуд ислоҳкунии диодро истифода мебарад. Махсусан барои пуркунии мустақим ё пуркунии флеш, ҷараёни баромад то 5А баланд аст. Барои баланд бардоштани самаранокӣ, ба ҷои диод ҳамчун ислоҳкунанда MOSFET истифода мешавад, ки онро ССР ислоҳи синхронии дуюмдараҷа (дуюмдараҷа) меноманд, тавре ки дар расмҳои 3 ва 4 нишон дода шудааст.

Ректификацияи диодҳои дуюмдараҷа (дуюмдараҷа).
Ислоҳи синхронии тарафи дуюм (дуюм) MOSFET

Хусусиятҳои ислоҳи диодҳои дуюмдараҷа (дуюмдараҷа):

①. Содда, назоратчии иловагӣ талаб карда намешавад ва арзиши паст аст;

② Вақте ки ҷараёни баромад калон аст, самаранокӣ паст аст;

③. Эътимоднокии баланд.

Хусусиятҳои ислоҳи синхронии паҳлӯи дуюмдараҷаи MOSFET:

①. Маҷмӯӣ, талаб контроллер гардонандаи иловагӣ ва арзиши баланд;

②. Вақте ки ҷараёни баромади калон аст, самаранокии баланд аст;

③. Дар муқоиса бо диодҳо, эътимоднокии онҳо паст аст.

Дар барномаҳои амалӣ, MOSFET-и ислоҳи синхронӣ SSR одатан аз охири баланд ба поёни поён интиқол дода мешавад, то ки дар расми 5 нишон дода шавад.

Ислоҳи синхронии SSR MOSFET дар поён ҷойгир шудааст

Хусусиятҳои MOSFET-и баландсифати ислоҳи синхронӣ SSR:

①. Он гардонандаи пурборкунанда ё диски шинокунандаро талаб мекунад, ки гарон аст;

②. EMI хуб.

Хусусиятҳои ислоҳи синхронии SSR MOSFET дар охири поён ҷойгир шудаанд:

① Диски мустақим, гардонандаи оддӣ ва арзиши паст;

②. EMI камбизоат.

3. Назорати паҳлӯӣ (аввалӣ) ва назорати паҳлӯӣ (дуввумӣ).

Назоратчии асосии PWM дар паҳлӯи ибтидоӣ (асосӣ) ҷойгир аст. Ин сохторро назорати паҳлӯии ибтидоӣ (асосӣ) меноманд. Барои беҳтар кардани дақиқии шиддати баромад, суръати танзими сарборӣ ва суръати танзими хатӣ, назорати паҳлӯи ибтидоӣ (асосӣ) оптокоуплери беруна ва TL431-ро барои ташкили пайванди бозгашт талаб мекунад. Маҷрои система хурд аст ва суръати посух суст аст.

Агар контролери асосии PWM дар паҳлӯи дуюмдараҷа (дуюмдараҷа) ҷойгир карда шавад, оптокоуплер ва TL431-ро хориҷ кардан мумкин аст ва шиддати баромадро бо вокуниши зуд мустақиман назорат ва танзим кардан мумкин аст. Ин сохторро назорати дуюмдараҷа (дуюмдараҷа) меноманд.

Назорати паҳлӯии ибтидоӣ (асосӣ).
acdsb (7)

Хусусиятҳои назорати паҳлӯии ибтидоӣ:

①. Optocoupler ва TL431 талаб карда мешавад ва суръати вокуниш суст аст;

②. Суръати мухофизати баромад суст аст.

③. Дар ректификацияи синхронӣ ҳолати муттасили CCM, тарафи дуюмдараҷа (дуюмдараҷа) сигнали ҳамоҳангсозиро талаб мекунад.

Хусусиятҳои назорати дуюмдараҷа:

①. Натиҷа мустақиман ошкор карда мешавад, ҳеҷ гуна оптикуплер ва TL431 лозим нест, суръати вокуниш зуд аст ва суръати муҳофизати баромад зуд аст;

②. Ислоҳи синхронии паҳлӯи дуюмдараҷа (дуюмдараҷа) MOSFET мустақиман бидуни зарурати сигналҳои ҳамоҳангсозӣ идора карда мешавад; барои интиқоли сигналҳои ронандагии MOSFET-и баландшиддати паҳлӯи ибтидоӣ (асосӣ) дастгоҳҳои иловагӣ ба монанди трансформаторҳои импулс, муфтаҳои магнитӣ ё пайвасткунакҳои конденситивӣ лозиманд.

③. Тарафи ибтидоӣ (асосӣ) ба схемаи оғозёбӣ ниёз дорад ё тарафи дуюм (дуюм) барои оғоз кардани қувваи барқ ​​​​ёрирасон дорад.

4. Ҳолати доимии CCM ё ҳолати DCM қатъшуда

Табдилдиҳандаи парвоз метавонад дар ҳолати доимии CCM ё реҷаи DCM қатънашуда кор кунад. Агар ќувваи љараён дар печи дуюмдараља (дуюмдараї) дар охири сикли коммутатсионӣ ба 0 расад, онро рељаи DCM нотамом меноманд. Агар ќувваи љараёни печи дуюмдараља (дуюмдараї) дар охири сикли коммутатсионӣ 0 набошад, онро режими доимии CCM меноманд, ки дар расмњои 8 ва 9 нишон дода шудааст.

Ҳолати қатъии DCM
Ҳолати доимии CCM

Аз расми 8 ва расми 9 дидан мумкин аст, ки холатхои кори ректификацияи синхронии СРР дар режимхои гуногуни кори конвертери парвозкунанда гуногунанд, ки ин инчунин маънои онро дорад, ки усулхои идоракунии СРР ректификацияи синхронӣ низ гуногун мешаванд.

Агар вақти мурда сарфи назар карда шавад, ҳангоми кор дар реҷаи доимии CCM, синхронии ислоҳи SSR ду ҳолат дорад:

①. MOSFET-и баландшиддати паҳлӯи ибтидоӣ (асосӣ) ба кор андохта мешавад ва MOSFET-и синхронии ислоҳи тарафи дуюм (дуюм) хомӯш карда мешавад;

②. MOSFET-и баландшиддати паҳлӯи ибтидоӣ (асосӣ) хомӯш карда мешавад ва MOSFET ислоҳи синхронӣ дар паҳлӯи дуввум (дуюм) фурӯзон карда мешавад.

Ба ҳамин монанд, агар вақти мурда сарфи назар карда шавад, SSR ислоҳи синхронӣ ҳангоми кор дар реҷаи қатъии DCM се ҳолат дорад:

①. MOSFET-и баландшиддати паҳлӯи ибтидоӣ (асосӣ) ба кор андохта мешавад ва MOSFET-и синхронии ислоҳи тарафи дуюм (дуюм) хомӯш карда мешавад;

②. MOSFET-и баландшиддати паҳлӯи ибтидоӣ (асосӣ) хомӯш карда шудааст ва MOSFET ислоҳи синхронии паҳлӯи дуввум (дуюм) ба кор андохта мешавад;

③. MOSFET-и баландшиддати паҳлӯи ибтидоӣ (асосӣ) хомӯш карда шудааст ва MOSFET ислоҳи синхронии паҳлӯи дуввум (дуюм) хомӯш карда шудааст.

5. Тарафи дуюмдараҷа (дуюм) ислохи синхронии ССР дар реҷаи доимии CCM

Агар табдилдиҳандаи парвози пурқувват дар реҷаи муттасили CCM кор кунад, усули назорати паҳлӯи ибтидоӣ (асосӣ), ислоҳи синхронии паҳлӯи дуввум (дуюмдараҷа) MOSFET сигнали ҳамоҳангсозиро аз паҳлӯи ибтидоӣ (асосӣ) талаб мекунад, то хомӯширо назорат кунад.

Барои ба даст овардани сигнали синхронии гардонандаи тарафи дуюмдараҷа (дуюм) одатан ду усули зерин истифода мешаванд:

(1) Бевосита печати дуюмдараҷа (дуюмдараҷа)-ро, ки дар расми 10 нишон дода шудааст, истифода баред;

(2) Барои интиқоли сигнали синхронии гардонандаи синхронӣ аз паҳлӯи ибтидоӣ (асосӣ) ба тарафи дуюмдараҷа (дуюмдараҷа), тавре ки дар расми 12 нишон дода шудааст, ҷузъҳои изолятсияи изофӣ ба монанди трансформаторҳои импулсро истифода баред.

Бевосита бо истифода аз печи дуюмдараҷа (дуюмдараҷа) барои ба даст овардани сигнали синхронии гардонандаи синхронӣ назорат кардан хеле душвор аст ва ба даст овардани самаранокӣ ва эътимоднокии оптимизатсияшуда душвор аст. Баъзе ширкатҳо ҳатто контроллерҳои рақамиро барои беҳтар кардани дақиқии назорат истифода мебаранд, тавре ки дар расми 11 нишон дода шудааст.

Истифодаи трансформатори импулс барои ба даст овардани сигналҳои синхронии ронандагӣ дақиқии баланд дорад, аммо арзиши он нисбатан баланд аст.

Усули идоракунии паҳлӯи дуюмдараҷа (дуюмдараҷа) одатан трансформатори импулс ё усули пайвасти магнитиро барои интиқол додани сигнали синхронӣ аз тарафи дуюмдараҷа (дуюмдараҷа) ба паҳлӯи ибтидоӣ (асосӣ) истифода мебарад, ки дар расми 7.v нишон дода шудааст.

Барои ба даст овардани сигнали синхронӣ печи дуюмдараҷа (дуюмдараҷа)-ро мустақиман истифода баред
Барои ба даст овардани сигнали синхронӣ + назорати рақамӣ печи дуюмдараҷаро (дуюмдараҷа) мустақиман истифода баред

6. Тарафи дуюмдараҷа (дуюмдараҷа) ислоҳи синхронӣ SSR дар ҳолати қатъии DCM

Агар табдилдиҳандаи парвози барқи зуд дар реҷаи DCM қатъшуда кор кунад. Новобаста аз усули назорати паҳлӯи ибтидоӣ (асосӣ) ё усули назорати дуюмдараҷа (дуюмдараҷа), пастшавии шиддати D ва S-и ислоҳи синхронӣ MOSFET-ро мустақиман ошкор ва назорат кардан мумкин аст.

(1) Даргиронидани ислоҳи синхронӣ MOSFET

Вақте ки шиддати VDS ректификацияи синхронии MOSFET аз мусбат ба манфӣ тағйир меёбад, диоди дохилии паразитӣ ба кор медарояд ва пас аз таъхири муайян, MOSFET ислоҳи синхронӣ, тавре ки дар расми 13 нишон дода шудааст, фаъол мешавад.

(2) Хомӯш кардани ислоҳи синхронӣ MOSFET

Пас аз он ки ислоҳи синхронӣ MOSFET фаъол карда мешавад, VDS = -Io * Rdson. Вақте ки ҷараёни дуюмдараҷа (дуюмдара) то 0 коҳиш меёбад, яъне вақте ки шиддати сигнали муайянкунандаи ҷорӣ VDS аз манфӣ ба 0 тағйир меёбад, MOSFET ислоҳи синхронӣ, тавре ки дар расми 13 нишон дода шудааст, хомӯш мешавад.

Фурӯзон ва хомӯш кардани ислоҳи синхронӣ MOSFET дар ҳолати қатъии DCM

Дар барномаҳои амалӣ, ислоҳи синхронӣ MOSFET пеш аз расидани ҷараёни дуюмдараҷа (дуюмдара) ба 0 (VDS=0) мерасад, хомӯш мешавад. Қиматҳои шиддати истинодҳои ҷорӣ, ки аз ҷониби микросхемаҳои гуногун муқаррар карда шудаанд, гуногунанд, ба монанди -20mV, -50mV, -100mV, -200mV ва ғайра.

Шиддати истинод барои муайянкунии ҷорӣ дар система собит аст. Чӣ қадаре ки арзиши мутлақи шиддати истинодҳои муайянкунии ҷорӣ зиёд бошад, хатогии интерференсия ҳамон қадар хурдтар ва дақиқӣ беҳтар мешавад. Аммо, вақте ки ҷараёни сарбории баромади Io кам мешавад, ислоҳи синхронӣ MOSFET дар ҷараёни калонтари баромад хомӯш мешавад ва диодҳои дохилии паразитӣ муддати тӯлонӣ кор мекунанд, аз ин рӯ самаранокӣ, тавре ки дар расми 14 нишон дода шудааст, коҳиш меёбад.

Шиддати истинодҳои ҳассосии ҷорӣ ва вақти хомӯш кардани ислоҳи синхронии MOSFET

Илова бар ин, агар арзиши мутлақи шиддати истинод муайянкунии ҷорӣ хеле хурд бошад. Хатогиҳои система ва халалҳо метавонанд боиси хомӯш шудани ислоҳи синхронии MOSFET гардад, ки пас аз аз 0 зиёд шудани ҷараёни гардиши дуюмдараҷа (дуюмдараҷа) гардиши баръаксро ба вуҷуд меорад, ки ба самаранокӣ ва эътимоднокии система таъсир мерасонад.

Сигналҳои муайянкунии ҷараёнҳои дақиқи баланд метавонанд самаранокӣ ва эътимоднокии системаро беҳтар кунанд, аммо арзиши дастгоҳ афзоиш хоҳад ёфт. Дурустии сигнали муайянкунии ҷорӣ ба омилҳои зерин вобаста аст:
①. Дақиқӣ ва драфти ҳарорати шиддати истинод аз ҷорӣ;
②. Шиддати ғафс ва шиддати ҷуброн, ҷараёнҳои ғаразнок ва ҷуброншаванда ва тағирёбии ҳарорати пурқувваткунандаи ҷорӣ;
③. Дақиқӣ ва дрейфти ҳарорати Rdson-и вольти синхронии ислоҳи MOSFET.

Илова бар ин, аз нуқтаи назари система, онро тавассути назорати рақамӣ, тағир додани шиддати истинодҳои муайянкунии ҷорӣ ва тағир додани шиддати ронандагии MOSFET синхронӣ такмил додан мумкин аст.

Вақте ки ҷараёни сарбории баромади Io кам мешавад, агар шиддати ҳаракаткунандаи қувваи MOSFET кам шавад, шиддати мувофиқи MOSFET-и Rdson меафзояд. Тавре ки дар расми 15 нишон дода шудааст, аз қатъи барвақти ректификацияи синхронии MOSFET, кам кардани вақти интиқоли диодҳои паразитӣ ва баланд бардоштани самаранокии система имконпазир аст.

Паст кардани шиддати ронандагии VGS ва хомӯш кардани ислоҳи синхронӣ MOSFET

Аз расми 14 дидан мумкин аст, ки ҳангоми кам шудани ҷараёни сарбории баромади Io, шиддати истинодҳои муайянкунии ҷорӣ низ коҳиш меёбад. Бо ин роҳ, вақте ки ҷараёни баромади Io калон аст, барои беҳтар кардани дақиқии назорат як шиддати истинодҳои муайянкунии ҷараён баландтар истифода мешавад; вақте ки ҷараёни баромади Io паст аст, шиддати истинод ба муайянкунии ҷараён камтар истифода мешавад. Он инчунин метавонад вақти интиқоли ислоҳи синхронии MOSFET-ро беҳтар кунад ва самаранокии системаро беҳтар кунад.

Вақте ки усули дар боло зикршударо барои такмил додан ғайриимкон аст, диодҳои Schottky инчунин метавонанд дар ҳарду канори ислоҳи синхронӣ MOSFET пайваст шаванд. Пас аз он ки ислоҳи синхронӣ MOSFET пешакӣ хомӯш карда мешавад, диоди берунии Schottky метавонад барои чархи озод пайваст карда шавад.

7. Назорати дуюмдараҷа (дуюмдараҷа) ҳолати гибридии CCM+DCM

Дар айни замон, асосан ду ҳалли маъмулан истифодашаванда барои пуркунии тези телефони мобилӣ мавҷуданд:

(1) Назорати паҳлӯӣ (асосӣ) ва ҳолати кории DCM. Ислоҳи синхронии паҳлӯи дуюмдараҷаи MOSFET сигнали ҳамоҳангсозиро талаб намекунад.

(2) Назорати дуюмдараҷа (дуюмдараҷа), режими кории омехтаи CCM+DCM (вақте ки ҷараёни сарбории баромад кам мешавад, аз CCM то DCM). Ислоҳи синхронии тарафи дуюмдараҷа (дуюмдараҷа) MOSFET мустақиман идора карда мешавад ва принсипҳои мантиқии фаъол ва хомӯш кардани он дар расми 16 нишон дода шудаанд:

Даргиронидани ислоҳи синхронии MOSFET: Вақте ки шиддати VDS-и ислоҳи синхронӣ аз MOSFET аз мусбат ба манфӣ тағйир меёбад, диоди дохилии паразитӣ фаъол мешавад. Пас аз таъхири муайян, ислоҳи синхронӣ MOSFET фаъол мешавад.

Хомӯш кардани ислоҳи синхронӣ MOSFET:

① Вақте ки шиддати баромад аз арзиши муқарраршуда камтар аст, сигнали соати синхронӣ барои назорати хомӯш кардани MOSFET ва кор дар реҷаи CCM истифода мешавад.

② Вақте ки шиддати баромад аз арзиши муқарраршуда зиёдтар аст, сигнали соати синхронӣ муҳофизат карда мешавад ва усули кор бо режими DCM якхела аст. Сигнали VDS=-Io*Rdson қатъи MOSFET-и синхронии ислоҳро назорат мекунад.

Тарафи дуюмдараҷа (дуюмдараҷа) хомӯш кардани ислоҳи синхронии MOSFET-ро назорат мекунад

Акнун, ҳама медонанд, ки MOSFET дар тамоми QC пуркунии зуд чӣ нақш мебозад!

Дар бораи Олукей

Дастаи асосии Олукей дар тӯли 20 сол ба ҷузъҳо тамаркуз кардааст ва қароргоҳаш дар Шенҷен ҷойгир аст. Тиҷорати асосӣ: MOSFET, MCU, IGBT ва дигар дастгоҳҳо. Маҳсулоти асосии агенти WINSOK ва Cmsemicon мебошанд. Маҳсулот дар саноати ҳарбӣ, назорати саноатӣ, энергияи нав, маҳсулоти тиббӣ, 5G, Интернети чизҳо, хонаҳои интеллектуалӣ ва маҳсулоти гуногуни электронии маишӣ васеъ истифода мешаванд. Бо такя ба бартариҳои агенти умумии глобалӣ, мо дар бозори Чин асос дорем. Мо хидматҳои ҳамаҷонибаи муфиди худро барои муаррифии ҷузъҳои электронии пешрафтаи баландтехнологӣ ба мизоҷон истифода мебарем, ба истеҳсолкунандагон дар истеҳсоли маҳсулоти баландсифат ва пешниҳоди хидматҳои ҳамаҷониба кӯмак мерасонем.