ഉയർന്ന പവർ MOSFET ഡ്രൈവിംഗ് സർക്യൂട്ടിൻ്റെ നിർമ്മാണ രീതി

രണ്ട് പ്രധാന പരിഹാരങ്ങളുണ്ട്:

ഒന്ന്, MOSFET ഓടിക്കാൻ ഒരു സമർപ്പിത ഡ്രൈവർ ചിപ്പ് ഉപയോഗിക്കുക, അല്ലെങ്കിൽ ഫാസ്റ്റ് ഫോട്ടോകപ്ലറുകൾ, ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ MOSFET ഓടിക്കാൻ ഒരു സർക്യൂട്ട് ഉണ്ടാക്കുന്നു, എന്നാൽ ആദ്യത്തെ രീതിയിലുള്ള സമീപനത്തിന് ഒരു സ്വതന്ത്ര വൈദ്യുതി വിതരണം ആവശ്യമാണ്; MOSFET ഓടിക്കാനുള്ള മറ്റൊരു തരം പൾസ് ട്രാൻസ്ഫോർമറും, പൾസ് ഡ്രൈവ് സർക്യൂട്ടിൽ, ഡ്രൈവിംഗ് കപ്പാസിറ്റി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് ഡ്രൈവ് സർക്യൂട്ടിൻ്റെ സ്വിച്ചിംഗ് ഫ്രീക്വൻസി എങ്ങനെ മെച്ചപ്പെടുത്താം, കഴിയുന്നത്ര, ഘടകങ്ങളുടെ എണ്ണം കുറയ്ക്കുക എന്നത് അടിയന്തിര ആവശ്യമാണ്. പരിഹരിക്കാൻനിലവിലെ പ്രശ്നങ്ങൾ.

ആദ്യ തരം ഡ്രൈവ് സ്കീം, പകുതി-പാലത്തിന് രണ്ട് സ്വതന്ത്ര പവർ സപ്ലൈസ് ആവശ്യമാണ്; ഫുൾ-ബ്രിഡ്ജിന് മൂന്ന് സ്വതന്ത്ര പവർ സപ്ലൈകൾ ആവശ്യമാണ്, പകുതി-പാലവും പൂർണ്ണ-പാലവും, നിരവധി ഘടകങ്ങൾ, ചെലവ് കുറയ്ക്കുന്നതിന് അനുയോജ്യമല്ല.

രണ്ടാമത്തെ തരം ഡ്രൈവിംഗ് പ്രോഗ്രാമും പേറ്റൻ്റുമാണ് കണ്ടുപിടുത്തത്തിൻ്റെ ഏറ്റവും അടുത്ത മുൻ കലയായ "ഒരു ഉയർന്ന ശക്തിമോസ്ഫെറ്റ് ഡ്രൈവ് സർക്യൂട്ട്" പേറ്റൻ്റ് (അപ്ലിക്കേഷൻ നമ്പർ 200720309534. 8), പേറ്റൻ്റ് ഉയർന്ന പവർ മോസ്ഫെറ്റ് ചാർജിൻ്റെ ഗേറ്റ് സ്രോതസ്സ് റിലീസ് ചെയ്യുന്നതിന് ഒരു ഡിസ്ചാർജ് പ്രതിരോധം മാത്രമേ ചേർക്കൂ, ഷട്ട് ഡൗൺ ലക്ഷ്യം നേടുന്നതിന്, പിഡബ്ല്യുഎം സിഗ്നലിൻ്റെ വീഴ്ച്ച വലുതാണ്. PWM സിഗ്നലിൻ്റെ വീണുകിടക്കുന്ന അറ്റം വലുതാണ്, ഇത് MOSFET ൻ്റെ സാവധാനത്തിലുള്ള ഷട്ട്ഡൗണിലേക്ക് നയിക്കും, വൈദ്യുതി നഷ്ടം വളരെ വലുതാണ്;

കൂടാതെ, പേറ്റൻ്റ് പ്രോഗ്രാം MOSFET വർക്ക് ഇടപെടലിന് വിധേയമാണ്, കൂടാതെ PWM കൺട്രോൾ ചിപ്പിന് ഒരു വലിയ ഔട്ട്പുട്ട് പവർ ഉണ്ടായിരിക്കണം, ചിപ്പ് താപനില ഉയർന്നതാണ്, ഇത് ചിപ്പിൻ്റെ സേവന ജീവിതത്തെ ബാധിക്കുന്നു. കണ്ടുപിടുത്തത്തിൻ്റെ ഉള്ളടക്കം ഈ യൂട്ടിലിറ്റി മോഡലിൻ്റെ ഉദ്ദേശം ഒരു ഉയർന്ന പവർ മോസ്ഫെറ്റ് ഡ്രൈവ് സർക്യൂട്ട് നൽകുക എന്നതാണ്, ഈ യൂട്ടിലിറ്റി മോഡൽ കണ്ടുപിടിത്തത്തിൻ്റെ ലക്ഷ്യം കൈവരിക്കുന്നതിന് കൂടുതൽ സ്ഥിരതയുള്ളതും പൂജ്യവുമായി പ്രവർത്തിക്കുക - ഉയർന്ന പവർ മോസ്ഫെറ്റ് ഡ്രൈവ് സർക്യൂട്ട്, സിഗ്നൽ ഔട്ട്പുട്ട് PWM കൺട്രോൾ ചിപ്പ് പ്രാഥമിക പൾസ് ട്രാൻസ്ഫോർമറുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു ആദ്യ ഔട്ട്പുട്ട് ഒദ്വിതീയ പൾസ് ട്രാൻസ്ഫോർമർ ആദ്യത്തെ MOSFET ഗേറ്റുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ദ്വിതീയ പൾസ് ട്രാൻസ്ഫോർമറിൻ്റെ രണ്ടാമത്തെ ഔട്ട്പുട്ട് ആദ്യത്തെ MOSFET ഗേറ്റുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, സെക്കൻഡറി പൾസ് ട്രാൻസ്ഫോർമറിൻ്റെ രണ്ടാമത്തെ ഔട്ട്പുട്ട് ആദ്യത്തെ MOSFET ഗേറ്റുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. പൾസ് ട്രാൻസ്ഫോർമർ സെക്കൻഡറിയുടെ ആദ്യ ഔട്ട്‌പുട്ട് ആദ്യത്തെ MOSFET-ൻ്റെ ഗേറ്റുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, പൾസ് ട്രാൻസ്‌ഫോർമർ സെക്കൻഡറിയുടെ രണ്ടാമത്തെ ഔട്ട്‌പുട്ട് രണ്ടാമത്തെ MOSFET-ൻ്റെ ഗേറ്റുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇതിൻ്റെ സവിശേഷത പൾസ് ട്രാൻസ്‌ഫോർമർ സെക്കൻഡറിയുടെ ആദ്യ ഔട്ട്‌പുട്ടും ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു എന്നതാണ്. ആദ്യത്തെ ഡിസ്ചാർജ് ട്രാൻസിസ്റ്ററിലേക്ക്, പൾസ് ട്രാൻസ്ഫോർമർ സെക്കൻഡറിയുടെ രണ്ടാമത്തെ ഔട്ട്പുട്ടും രണ്ടാമത്തെ ഡിസ്ചാർജ് ട്രാൻസിസ്റ്ററുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. പൾസ് ട്രാൻസ്ഫോർമറിൻ്റെ പ്രാഥമിക വശവും ഊർജ്ജ സംഭരണത്തിലേക്കും റിലീസ് സർക്യൂട്ടിലേക്കും ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.

എനർജി സ്റ്റോറേജ് റിലീസ് സർക്യൂട്ടിൽ ഒരു റെസിസ്റ്റർ, ഒരു കപ്പാസിറ്റർ, ഒരു ഡയോഡ് എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു, റെസിസ്റ്ററും കപ്പാസിറ്ററും സമാന്തരമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, മുകളിൽ പറഞ്ഞ സമാന്തര സർക്യൂട്ട് ഡയോഡുമായി ശ്രേണിയിൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. യൂട്ടിലിറ്റി മോഡലിന് പ്രയോജനകരമായ ഫലമുണ്ട്, യൂട്ടിലിറ്റി മോഡലിന് ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിൻ്റെ ആദ്യ ഔട്ട്‌പുട്ടുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ആദ്യത്തെ ഡിസ്‌ചാർജ് ട്രാൻസിസ്റ്ററും പൾസ് ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിൻ്റെ രണ്ടാമത്തെ ഔട്ട്‌പുട്ടുമായി കണക്‌റ്റ് ചെയ്‌തിരിക്കുന്ന രണ്ടാമത്തെ ഡിസ്‌ചാർജ് ട്രാൻസിസ്റ്ററും ഉണ്ട്, അങ്ങനെ പൾസ് ട്രാൻസ്‌ഫോർമർ കുറയുമ്പോൾ ലെവൽ, ആദ്യത്തെ MOSFET ഉം രണ്ടാമത്തെ MOSFET ഉം വേഗത്തിൽ ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യാവുന്നതാണ്, MOSFET-ൻ്റെ ഷട്ട്ഡൗൺ വേഗത മെച്ചപ്പെടുത്താനും, അത് കുറയ്ക്കാനും MOSFET നഷ്ടം.PWM കൺട്രോൾ ചിപ്പിൻ്റെ സിഗ്നൽ പ്രാഥമിക ഔട്ട്പുട്ടിനും പൾസ് ട്രാൻസ്ഫോർമർ പ്രൈമറിനും ഇടയിലുള്ള സിഗ്നൽ ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ MOSFET ലേക്ക് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് സിഗ്നൽ ആംപ്ലിഫിക്കേഷനായി ഉപയോഗിക്കാം. PWM കൺട്രോൾ ചിപ്പിൻ്റെയും പ്രൈമറി പൾസ് ട്രാൻസ്ഫോർമറിൻ്റെയും സിഗ്നൽ ഔട്ട്പുട്ടും സിഗ്നൽ ആംപ്ലിഫിക്കേഷനായി ഒരു MOSFET-ലേക്ക് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് PWM സിഗ്നലിൻ്റെ ഡ്രൈവിംഗ് കഴിവ് കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്തും.

പ്രൈമറി പൾസ് ട്രാൻസ്‌ഫോർമറും ഒരു എനർജി സ്റ്റോറേജ് റിലീസ് സർക്യൂട്ടുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, പിഡബ്ല്യുഎം സിഗ്നൽ താഴ്ന്ന നിലയിലായിരിക്കുമ്പോൾ, എനർജി സ്റ്റോറേജ് റിലീസ് സർക്യൂട്ട് പിഡബ്ല്യുഎം ഉയർന്ന തലത്തിലായിരിക്കുമ്പോൾ പൾസ് ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിൽ സംഭരിച്ചിരിക്കുന്ന ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടുന്നു, ഗേറ്റ് ഉറപ്പാക്കുന്നു. ആദ്യത്തെ MOSFET-ൻ്റെയും രണ്ടാമത്തെ MOSFET-ൻ്റെയും ഉറവിടം വളരെ കുറവാണ്, ഇത് ഇടപെടൽ തടയുന്നതിൽ ഒരു പങ്കു വഹിക്കുന്നു.

ഒരു നിർദ്ദിഷ്‌ട നിർവ്വഹണത്തിൽ, PWM കൺട്രോൾ ചിപ്പിൻ്റെ സിഗ്നൽ ഔട്ട്‌പുട്ട് ടെർമിനൽ A യ്‌ക്കും പൾസ് ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിൻ്റെ പ്രാഥമികമായ Tl-നും ഇടയിൽ സിഗ്നൽ ആംപ്ലിഫിക്കേഷനായി ഒരു ലോ-പവർ MOSFET Q1 ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, പൾസ് ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിൻ്റെ ദ്വിതീയത്തിൻ്റെ ആദ്യ ഔട്ട്‌പുട്ട് ടെർമിനൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ഡയോഡ് D1 വഴിയുള്ള ആദ്യത്തെ MOSFET Q4 ൻ്റെ ഗേറ്റ്, ദ്വിതീയ പൾസിൻ്റെ രണ്ടാമത്തെ ഔട്ട്പുട്ട് ടെർമിനലായ ഡ്രൈവിംഗ് റെസിസ്റ്റർ Rl ട്രാൻസ്ഫോർമർ ഡയോഡ് D2, ഡ്രൈവിംഗ് റെസിസ്റ്റർ R2 എന്നിവ വഴി രണ്ടാമത്തെ MOSFET Q5 ൻ്റെ ഗേറ്റുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ പൾസ് ട്രാൻസ്ഫോർമറിൻ്റെ ദ്വിതീയ ആദ്യ ഔട്ട്പുട്ട് ടെർമിനലും ആദ്യത്തെ ഡ്രെയിൻ ട്രയോഡ് Q2 ലേക്ക് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ രണ്ടാമത്തെ ഡ്രെയിൻ ട്രയോഡ് Q3 ആണ് രണ്ടാമത്തെ ഡ്രെയിൻ ട്രയോഡ് ക്യു 3 ലേക്ക് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. MOSFET Q5, പൾസ് ട്രാൻസ്ഫോർമർ സെക്കൻഡറിയുടെ ആദ്യ ഔട്ട്‌പുട്ട് ടെർമിനലും ഒരു ആദ്യത്തെ ഡ്രെയിൻ ട്രാൻസിസ്റ്റർ Q2 ലേക്ക് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ പൾസ് ട്രാൻസ്ഫോർമർ സെക്കൻഡറിയുടെ രണ്ടാമത്തെ ഔട്ട്‌പുട്ട് ടെർമിനലും രണ്ടാമത്തെ ഡ്രെയിൻ ട്രാൻസിസ്റ്റർ Q3 ലേക്ക് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.

ആദ്യത്തെ MOSFET Q4 ൻ്റെ ഗേറ്റ് ഒരു ഡ്രെയിൻ റെസിസ്റ്റർ R3 യുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, രണ്ടാമത്തെ MOSFET Q5 ൻ്റെ ഗേറ്റ് ഒരു ഡ്രെയിൻ റെസിസ്റ്റർ R4 ലേക്ക് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. പൾസ് ട്രാൻസ്ഫോർമറിൻ്റെ പ്രൈമറി Tl ഒരു ഊർജ്ജ സംഭരണ, റിലീസ് സർക്യൂട്ടുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഊർജ്ജ സംഭരണത്തിലും റിലീസ് സർക്യൂട്ടിലും ഒരു റെസിസ്റ്റർ R5, ഒരു കപ്പാസിറ്റർ Cl, ഒരു ഡയോഡ് D3 എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ റെസിസ്റ്റർ R5, കപ്പാസിറ്റർ Cl എന്നിവ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. സമാന്തരമായി, മുകളിൽ പറഞ്ഞ സമാന്തര സർക്യൂട്ട് ഡയോഡ് D3 മായി പരമ്പരയിൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. PWM കൺട്രോൾ ചിപ്പിൽ നിന്നുള്ള PWM സിഗ്നൽ ഔട്ട്പുട്ട് ലോ-പവർ MOSFET Q2-ലേക്ക് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ലോ-പവർ MOSFET Q2 പൾസ് ട്രാൻസ്ഫോർമറിൻ്റെ ദ്വിതീയവുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ലോ-പവർ MOSFET Ql വഴി വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും പൾസ് ട്രാൻസ്ഫോർമർ Tl-ൻ്റെ പ്രൈമറിയിലേക്ക് ഔട്ട്പുട്ട് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. PWM സിഗ്നൽ ഉയർന്നപ്പോൾ, പൾസ് ട്രാൻസ്ഫോർമറിൻ്റെ ദ്വിതീയ ആദ്യ ഔട്ട്പുട്ട് ടെർമിനലും രണ്ടാമത്തെ ഔട്ട്പുട്ട് ടെർമിനലും Tl ഔട്ട്പുട്ട് ഉയർന്ന തലത്തിലുള്ള സിഗ്നലുകൾ ആദ്യ MOSFET Q4 ഉം രണ്ടാമത്തെ MOSFET Q5 ഉം പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നതിന്.

PWM സിഗ്നൽ കുറവായിരിക്കുമ്പോൾ, പൾസ് ട്രാൻസ്ഫോർമറിൻ്റെ ആദ്യ ഔട്ട്പുട്ടും രണ്ടാമത്തെ ഔട്ട്പുട്ടും Tl സെക്കൻഡറി ഔട്ട്പുട്ട് ലോ ലെവൽ സിഗ്നലുകൾ, ആദ്യത്തെ ഡ്രെയിൻ ട്രാൻസിസ്റ്റർ Q2, രണ്ടാമത്തെ ഡ്രെയിൻ ട്രാൻസിസ്റ്റർ Q3 ചാലകം, ഡ്രെയിൻ റെസിസ്റ്റർ R3 വഴിയുള്ള ആദ്യത്തെ MOSFETQ4 ഗേറ്റ് സോഴ്സ് കപ്പാസിറ്റൻസ്, ഡിസ്ചാർജിനുള്ള ആദ്യത്തെ ഡ്രെയിൻ ട്രാൻസിസ്റ്റർ Q2, ഡ്രെയിൻ റെസിസ്റ്ററിലൂടെയുള്ള രണ്ടാമത്തെ MOSFETQ5 ഗേറ്റ് സോഴ്സ് കപ്പാസിറ്റൻസ് R4, ഡിസ്ചാർജിനുള്ള രണ്ടാമത്തെ ഡ്രെയിൻ ട്രാൻസിസ്റ്റർ Q3, ഡ്രെയിൻ റെസിസ്റ്റർ R4 വഴിയുള്ള രണ്ടാമത്തെ MOSFETQ5 ഗേറ്റ് സോഴ്സ് കപ്പാസിറ്റൻസ്, ഡിസ്ചാർജിനുള്ള രണ്ടാമത്തെ ഡ്രെയിൻ ട്രാൻസിസ്റ്റർ Q3, ഡ്രെയിൻ റെസിസ്റ്റർ R4 വഴിയുള്ള രണ്ടാമത്തെ MOSFETQ5 ഗേറ്റ് സോഴ്സ് കപ്പാസിറ്റൻസ്, ഡിസ്ചാർജിനുള്ള രണ്ടാമത്തെ ഡ്രെയിൻ ട്രാൻസിസ്റ്റർ Q3. രണ്ടാമത്തെ MOSFETQ5 ഗേറ്റ് സോഴ്‌സ് കപ്പാസിറ്റൻസ് ഡ്രെയിൻ റെസിസ്റ്റർ R4, രണ്ടാമത്തെ ഡ്രെയിൻ ട്രാൻസിസ്റ്റർ Q3 എന്നിവയിലൂടെ ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു, അതിനാൽ ആദ്യത്തെ MOSFET Q4, രണ്ടാമത്തെ MOSFET Q5 എന്നിവ വേഗത്തിൽ ഓഫ് ചെയ്യാനും വൈദ്യുതി നഷ്ടം കുറയ്ക്കാനും കഴിയും.

PWM സിഗ്നൽ കുറവായിരിക്കുമ്പോൾ, റെസിസ്റ്റർ R5, കപ്പാസിറ്റർ Cl, ഡയോഡ് D3 എന്നിവ അടങ്ങിയ സംഭരിച്ച ഊർജ്ജ റിലീസ് സർക്യൂട്ട് PWM ഉയർന്നപ്പോൾ പൾസ് ട്രാൻസ്ഫോർമറിൽ സംഭരിച്ച ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടുന്നു, ഇത് ആദ്യത്തെ MOSFET Q4 ൻ്റെയും രണ്ടാമത്തെ MOSFET ൻ്റെയും ഗേറ്റ് ഉറവിടം ഉറപ്പാക്കുന്നു. Q5 വളരെ കുറവാണ്, ഇത് ആൻറി-ഇടപെടലിൻ്റെ ഉദ്ദേശ്യം നിറവേറ്റുന്നു. ഡയോഡ് ഡിഎൽ, ഡയോഡ് ഡി 2 എന്നിവ ഔട്ട്പുട്ട് കറൻ്റ് ഏകദിശയിൽ നടത്തുന്നു, അങ്ങനെ പിഡബ്ല്യുഎം തരംഗരൂപത്തിൻ്റെ ഗുണനിലവാരം ഉറപ്പാക്കുന്നു, അതേ സമയം, ഇത് ഒരു പരിധിവരെ ആൻ്റി-ഇടപെടലിൻ്റെ പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.