Olukey: Çalt zarýad bermegiň esasy arhitekturasynda MOSFET-iň roly barada gürleşeliň

Elektrik üpjünçiliginiň esasy gurluşyçalt zarýad bermekQC uçuş + ikinji tarap (ikinji) sinhron düzediş SSR ulanýar. Yzyna gaýdýan öwrüjiler üçin seslenme nusga alma usuly boýunça ony aşakdakylara bölmek bolar: esasy tarap (başlangyç) kadalaşdyrmak we ikinji tarap (ikinji) düzgünleşdirmek; PWM gözegçisiniň ýerleşýän ýerine görä. Oňa bölünip bilner: esasy tarap (başlangyç) gözegçilik we ikinji tarap (ikinji) gözegçilik. MOSFET bilen hiç hili baglanyşygy ýok ýaly. Şeýlelikde,Olukeysoramaly: MOSFET nirede gizlenýär? Ol nähili rol oýnady?

1. Esasy tarapy (başlangyç) sazlamak we ikinji derejeli (ikinji) sazlamak

Çykyş naprýa .eniýesiniň durnuklylygy, üýtgeýän maglumaty PWM esasy gözegçisine giriş naprýa .eniýesiniň we çykyş ýüküniň üýtgemelerini sazlamak üçin seslenme baglanyşygyny talap edýär. Dürli seslenme nusga alma usullaryna görä, 1-nji we 2-nji suratlarda görkezilişi ýaly, esasy tarapy (başlangyç) sazlamak we ikinji tarap (ikinji) sazlamak ýaly bölünip bilner.

SSR sinhron düzediş MOSFET aşakda ýerleşdirildi

Esasy tarapy (başlangyç) düzgünleşdirmegiň seslenme signaly göni çykyş naprýa .eniýesinden däl-de, çykyş naprýa .eniýesi bilen belli bir proporsional gatnaşygy saklaýan kömekçi sargydan ýa-da esasy başlangyç sargydan alynýar. Onuň aýratynlyklary:

Feedir Gytaklaýyn seslenme usuly, ýüküň kadalaşdyrylyşynyň pesligi we takyklygy;

②. Pleönekeý we arzan bahadan;

③. Izolýasiýa optokupler gerek däl.

Ikinji tarap (ikinji) kadalaşdyrmak üçin seslenme signaly optokupler we TL431 ulanyp göni çykyş naprýa .eniýesinden alynýar. Onuň aýratynlyklary:

Feedback Göni seslenme usuly, ýüküň kadalaşdyrylyşynyň tizligi, çyzykly kadalaşdyryş tizligi we ýokary takyklyk;

②. Düzediş zynjyry çylşyrymly we gymmat;

③. Wagtyň geçmegi bilen garrylyk meselesi bolan optokuperi izolirlemek zerurdyr.

2. Ikinji tarap (ikinji) diod düzediş weMOSFETsinhron düzediş SSR

Uçuş öwrüjisiniň ikinji tarapy (ikinji derejeli), adatça çalt zarýad berişiň köp çykmagy sebäpli diod düzedişini ulanýar. Esasanam göni zarýad bermek ýa-da fleş zarýad bermek üçin çykyş tok 5A çenli ýokary. Netijeliligi ýokarlandyrmak üçin, 3-nji we 4-nji suratlarda görkezilişi ýaly, ikinji (ikinji) sinhron düzediş SSR diýlip atlandyrylýan düzediji hökmünde diodyň ýerine MOSFET ulanylýar.

Ikinji tarap (ikinji) MOSFET sinhron düzediş

Ikinji tarap (ikinji) diod düzedişiniň aýratynlyklary:

①. Pleönekeý, goşmaça sürüjiniň gözegçisi talap edilmeýär we bahasy az;

Out Çykyş tok uly bolsa, netijeliligi pes bolýar;

③. Ygtybarlylyk.

Ikinji tarapyň (ikinji derejeli) MOSFET sinhron düzedişiniň aýratynlyklary:

①. Goşmaça sürüjini we ýokary çykdajylary talap edýän çylşyrymly;

②. Çykyş tok uly bolsa, netijelilik ýokary bolýar;

③. Diodlar bilen deňeşdirilende olaryň ygtybarlylygy pes.

Amaly amalyýetlerde, sinhron düzediş SSR-iň MOSFET, 5-nji suratda görkezilişi ýaly, sürmegi ýeňilleşdirmek üçin adatça ýokary ujundan pes ujuna geçirilýär.

Sinhron düzediş SSR-iň ýokary derejeli MOSFET aýratynlyklary:

①. Bu gaty gymmat bootstrap sürüjisini ýa-da ýüzýän sürüjini talap edýär;

②. Gowy EMI.

Sinhron düzedişiň pes ujunda ýerleşdirilen SSR MOSFET aýratynlyklary:

① Göni hereketlendiriji, ýönekeý disk we arzan bahaly;

②. Garyp EMI.

3. Esasy tarap (başlangyç) gözegçilik we ikinji tarap (ikinji) gözegçilik

PWM esasy gözegçilik ediji esasy tarapda (başlangyç) ýerleşdirildi. Bu gurluşa esasy tarap (başlangyç) gözegçilik diýilýär. Çykyş naprýa .eniýesiniň takyklygyny, ýüküň kadalaşdyryş tizligini we çyzykly kadalaşdyryş tizligini ýokarlandyrmak üçin esasy tarap (başlangyç) gözegçilik seslenme baglanyşygyny döretmek üçin daşarky optokupler we TL431 talap edýär. Ulgam zolagy giň we jogap tizligi haýal.

PWM esasy gözegçilik ediji ikinji tarapa (ikinji derejeli) ýerleşdirilse, optokupler we TL431 aýrylyp bilner we çykyş naprýa .eniýesini göni gözegçilikde saklap we çalt jogap bilen sazlap bolýar. Bu gurluşa ikinji derejeli (ikinji derejeli) gözegçilik diýilýär.

Esasy tarapyň (esasy) gözegçiligiň aýratynlyklary:

①. Optocoupler we TL431 talap edilýär we jogap tizligi haýal;

②. Çykyş goragynyň tizligi haýal.

③. Sinhron düzediş yzygiderli CCM re modeiminde ikinji tarap (ikinji) sinhronizasiýa signalyny talap edýär.

Ikinji (ikinji derejeli) dolandyryşyň aýratynlyklary:

①. Çykyş gönüden-göni ýüze çykarylýar, hiç hili optokupler we TL431 gerek däl, jogap tizligi çalt we çykyşy goramagyň tizligi çalt;

②. Ikinji tarap (ikinji) sinhron düzediş MOSFET sinhronizasiýa signallary zerurlygy bolmazdan gönüden-göni hereket edýär; impuls transformatorlary, magnit birikdirmeler ýa-da kuwwatly birikdirijiler ýaly goşmaça enjamlar esasy (esasy) ýokary woltly MOSFET hereketlendiriji signallaryny geçirmek üçin zerurdyr.

③. Esasy tarapy (başlangyç) başlangyç zynjyr gerek, ýa-da ikinji tarapy (ikinji) başlamak üçin kömekçi elektrik üpjünçiligi bar.

4. Üznüksiz CCM re modeimi ýa-da üznüksiz DCM rejimi

Uçuş öwrüji üznüksiz CCM re modeiminde ýa-da üznüksiz DCM re modeiminde işläp biler. Eger ikinji (ikinji) sargydaky tok kommutasiýa sikliniň ahyrynda 0-a ýetýän bolsa, oňa üznüksiz DCM re modeimi diýilýär. Ikinji (ikinji derejeli) sargynyň tok kommutasiýa sikliniň ahyrynda 0 bolmasa, 8-nji we 9-njy suratlarda görkezilişi ýaly üznüksiz CCM re modeimi diýilýär.

8-nji we 9-njy suratlardan sinhron düzediş SSR-iň işleýän ýagdaýlarynyň uçuş öwrüjisiniň dürli iş reesimlerinde tapawutlydygyny görmek bolýar, bu sinhron düzediş SSR-iň dolandyryş usullarynyň hem başgaça boljakdygyny aňladýar.

Ölen wagt hasaba alynmasa, üznüksiz CCM re modeiminde işlän wagtyňyz sinhron düzediş SSR-iň iki ýagdaýy bar:

①. Esasy tarapy (başlangyç) ýokary woltly MOSFET açylýar we ikinji tarap (ikinji) sinhron düzediş MOSFET öçürilýär;

②. Esasy tarapy (başlangyç) ýokary woltly MOSFET öçürilýär we ikinji tarap (ikinji) sinhron düzediş MOSFET açylýar.

Edil şonuň ýaly-da, ölen wagt hasaba alynmasa, sinhron düzediş SSR üznüksiz DCM re modeiminde işlän mahaly üç ýagdaýy bolýar:

①. Esasy tarapy (başlangyç) ýokary woltly MOSFET açylýar we ikinji tarap (ikinji) sinhron düzediş MOSFET öçürilýär;

②. Esasy tarapy (başlangyç) ýokary woltly MOSFET öçürilýär we ikinji tarap (ikinji) sinhron düzediş MOSFET açylýar;

③. Esasy tarapy (başlangyç) ýokary woltly MOSFET öçürilýär we ikinji tarap (ikinji) sinhron düzediş MOSFET öçürilýär.

5. Üznüksiz CCM re iniminde ikinji tarap (ikinji) sinhron düzediş SSR

Çalt zarýadly uçuş öwrüjisi üznüksiz CCM re modeiminde işleýän bolsa, esasy tarap (başlangyç) dolandyryş usuly, ikinji tarap (ikinji) sinhron düzediş MOSFET ýapylmagyna gözegçilik etmek üçin esasy tarapdan (başlangyç) sinhronizasiýa signalyny talap edýär.

Adatça ikinji tarapyň sinhron hereketlendiriji signalyny almak üçin aşakdaky iki usul ulanylýar:

(1) 10-njy suratda görkezilişi ýaly ikinji derejeli (ikinji derejeli) sargylary göni ulanyň;

(2) Sinhron hereketlendiriji signalyny 12-nji suratda görkezilişi ýaly esasy tarapdan (başlangyç) ikinji tarapa (ikinji) geçirmek üçin impuls transformatorlary ýaly goşmaça izolýasiýa komponentlerini ulanyň.

Sinhron hereketlendiriji signalyny almak üçin göni ikinji (ikinji derejeli) sargydan peýdalanmak, sinhron hereketlendiriji signalynyň takyklygyny dolandyrmak gaty kyn we optimal netijeliligi we ygtybarlylygy gazanmak kyn. Käbir kompaniýalar hatda 11-nji suratda görkezilişi ýaly dolandyryş takyklygyny ýokarlandyrmak üçin sanly gözegçilik edijileri ulanýarlar.

Sinhron hereketlendiriji signallary almak üçin impuls transformatoryny ulanmak ýokary takyklyga eýe, ýöne bahasy birneme ýokary.

Ikinji tarap (ikinji derejeli) dolandyryş usuly, 7.v suratda görkezilişi ýaly sinhron hereketlendiriji signalyny ikinji tarapdan (ikinji) esasy tarapa (başlangyç) geçirmek üçin impuls transformatoryny ýa-da magnit birikdirme usulyny ulanýar.

Sinhron hereketlendiriji signalyny almak üçin ikinji derejeli (ikinji derejeli) sargydan göni peýdalanyň

Sinhron sürüjiniň signalyny + sanly dolandyryşy almak üçin ikinji derejeli (ikinji derejeli) sargydan gönüden-göni peýdalanyň

6. Ikinji tarap (ikinji) sinhron düzediş SSR üznüksiz DCM re iniminde

Çalt zarýadly uçuş öwrüjisi üznüksiz DCM re iniminde işleýän bolsa. Esasy tarapy (başlangyç) dolandyryş usulyna ýa-da ikinji derejeli (ikinji derejeli) dolandyryş usulyna garamazdan, sinhron düzediş MOSFET-iň D we S naprýa .eniýe damjalary gönüden-göni tapylyp we dolandyrylyp bilner.

(1) Sinhron düzediş MOSFET-i açmak

Sinhron düzediş MOSFET-iň VDS naprýa .eniýesi polo positiveitelden otrisatel üýtgese, içerki parazit diod açylýar we belli bir gijä galandan soň, 13-nji suratda görkezilişi ýaly sinhron düzediş MOSFET açylýar.

(2) Sinhron düzediş MOSFET-i öçürmek

Sinhron düzediş MOSFET açylandan soň, VDS = -Io * Rdson. Ikinji (ikinji derejeli) sargy tok 0-a çenli peselende, ýagny häzirki VDS kesgitleýiş signalynyň naprýa .eniýesi negatiwden 0-a üýtgese, 13-nji suratda görkezilişi ýaly sinhron düzediş MOSFET öçýär.

Üznüksiz DCM re iniminde sinhron düzediş MOSFET-i açmak we öçürmek

Amaly amaly programmalarda sinhron düzediş MOSFET ikinji (ikinji derejeli) tok toky 0 (VDS = 0) ýetmezden öçýär. Dürli çipler tarapyndan kesgitlenen häzirki kesgitleme naprýa .eniýe bahalary -20mV, -50mV, -100mV, -200mV we ş.m.

Ulgamyň häzirki kesgitleýiş naprýa .eniýesi kesgitlenendir. Häzirki kesgitleýiş naprýa .eniýesiniň mutlak bahasy näçe köp bolsa, päsgelçilik ýalňyşlygy şonça-da az we takyklygy şonça gowy. Şeýle-de bolsa, çykyş ýük akymy Io peselende, sinhron düzediş MOSFET has uly tokda öçer we içerki parazit diody has uzak dowam eder, şonuň üçin netijelilik 14-nji suratda görkezilişi ýaly peselýär.

Häzirki duýgur salgylanma naprýa .eniýesi we sinhron düzediş MOSFET öçürmek wagty

Mundan başga-da, häzirki kesgitleýiş naprýa .eniýesiniň mutlak bahasy gaty az bolsa. Ulgam ýalňyşlyklary we päsgelçilikler, ikinji (ikinji) aýlaw tok 0-dan geçenden soň sinhron düzediş MOSFET-iň öçmegine sebäp bolup biler, netijede ters akym akymy, netijelilige we ulgam ygtybarlylygyna täsir edip biler.

Currentokary takyklygy kesgitleýän signallar ulgamyň netijeliligini we ygtybarlylygyny ýokarlandyryp biler, ýöne enjamyň bahasy ýokarlanar. Häzirki ýüze çykaryş signalynyň takyklygy aşakdaky faktorlar bilen baglanyşykly:
①. Häzirki kesgitleýiş naprýa; eniýesiniň takyklygy we temperatura üýtgemegi;
②. Iki taraplaýyn naprýa; eniýe we ofset naprýa; eniýesi, ikitaraplaýyn tok we ofset tok we häzirki güýçlendirijiniň temperatura süýşmesi;
③. Sinhron düzediş MOSFET-iň naprýa .eniýeli Rdsonyň takyklygy we temperatura süýşmesi.

Mundan başga-da, ulgam nukdaýnazaryndan sanly gözegçilik, häzirki kesgitleýiş naprýa .eniýesini üýtgetmek we sinhron düzediş MOSFET hereketlendiriji naprýa .eniýesini üýtgetmek arkaly kämilleşdirilip bilner.

Çykyş ýük akymy Io peselende, MOSFET kuwwatynyň hereketlendiriji naprýa .eniýesi peselse, degişli MOSFET açyk naprýa .eniýesi Rdson ýokarlanýar. 15-nji suratda görkezilişi ýaly sinhron düzediş MOSFET-iň ir ýapylmagynyň öňüni almak, parazit diodyň geçirijilik wagtyny azaltmak we ulgamyň netijeliligini ýokarlandyrmak mümkindir.

Sürüjiniň naprýa .eniýesini azaltmak we sinhron düzediş MOSFET-i öçürmek

14-nji suratdan çykyş ýük akymy Io peselende, häzirki kesgitleýiş naprýa .eniýesiniň hem azalýandygyny görmek bolýar. Şeýlelik bilen, çykýan tok Io uly bolanda, dolandyryş takyklygyny ýokarlandyrmak üçin has ýokary tok kesgitleýiş naprýa; eniýesi ulanylýar; çykyş tok Io pes bolanda, pes tok kesgitleýiş naprýa .eniýesi ulanylýar. Şeýle hem sinhron düzediş MOSFET-iň geçiriş wagtyny gowulaşdyryp we ulgamyň netijeliligini ýokarlandyryp biler.

Aboveokardaky usuly gowulaşdyrmak üçin ulanyp bolmaýan mahaly, Şottki diodlary sinhron düzediş MOSFET-iň iki ujunda paralel birikdirilip bilner. Sinhron düzediş MOSFET öňünden öçürilenden soň, erkin işlemek üçin daşarky Şottki diody birikdirilip bilner.

7. Ikinji (ikinji derejeli) CCM + DCM gibrid re modeimi

Häzirki wagtda jübi telefonyna çalt zarýad bermek üçin esasan iki ulanylýan çözgüt bar:

(1) Esasy tarap (başlangyç) gözegçilik we DCM iş tertibi. Ikinji tarap (ikinji) sinhron düzediş MOSFET sinhronizasiýa signalyny talap etmeýär.

(2) Ikinji (ikinji derejeli) gözegçilik, CCM + DCM garyşyk iş tertibi (çykyş ýük akymy azalanda, CCM-den DCM-e çenli). Ikinji tarap (ikinji derejeli) sinhron düzediş MOSFET gönüden-göni hereket edýär we açmak we öçürmek logika ýörelgeleri 16-njy suratda görkezilýär:

Sinhron düzediş MOSFET-i açmak: Sinhron düzediş MDSFET-iň VDS naprýa .eniýesi polo positiveitelden otrisatel üýtgese, içerki parazit diody açylýar. Belli bir gijä galandan soň sinhron düzediş MOSFET açylýar.

Sinhron düzediş MOSFET-i öçürmek:

Output Çykyş naprýa .eniýesi bellenen bahadan az bolanda, sinhron sagat signaly MOSFET-iň ýapylmagyna gözegçilik etmek we CCM re modeiminde işlemek üçin ulanylýar.

Output Çykyş naprýa .eniýesi kesgitlenen bahadan uly bolsa, sinhron sagat signaly goralýar we iş usuly DCM re modeimi bilen deňdir. VDS = -Io * Rdson signaly sinhron düzediş MOSFET-iň ýapylmagyna gözegçilik edýär.

Ikinji tarap (ikinji derejeli) sinhron düzediş MOSFET öçürilmegine gözegçilik edýär

Indi, çalt zarýad berilýän QC-de MOSFET-iň nähili rol oýnaýandygyny hemmeler bilýär!

Olukey hakda

Olukiniň esasy topary 20 ýyl bäri komponentlere ünsi jemleýär we merkezi Şençzhenen şäherinde ýerleşýär. Esasy iş: MOSFET, MCU, IGBT we beýleki enjamlar. Esasy agent önümleri WINSOK we Cmsemicon. Önümler harby senagatda, senagat gözegçiliginde, täze energiýa, lukmançylyk önümleri, 5G, Zatlar interneti, akylly öýler we dürli sarp ediş elektronik önümlerinde giňden ulanylýar. Asyl global baş agentiň artykmaçlyklaryna bil baglap, Hytaý bazaryna esaslanýar. Müşderilerimize dürli ösen ýokary tehnologiýaly elektron komponentlerini hödürlemek, öndürijilere ýokary hilli önüm öndürmekde we hemmetaraplaýyn hyzmatlar bermekde giňişleýin peýdaly hyzmatlarymyzy ulanýarys.