Apa tujuan dari dioda dan resistor secara paralel pada SMPS?


9

Ketika membaca diagram skematik dari beberapa catu daya mode sakelar TV LCD, saya perhatikan bahwa pin yang mengirimkan pulsa PWM ke gerbang MOSFET memiliki dioda dan resistor secara paralel.

Beberapa diagram tidak memilikinya. Tetapi ada banyak yang mereka miliki. Saya kira itu beberapa perlindungan ke driver ke IC controller.

Meskipun saya tidak yakin. Di diagram pertama ada dioda dan resistor secara paralel, dan di kedua tidak ada.

masukkan deskripsi gambar di sini

masukkan deskripsi gambar di sini

Jawaban:


14

Idenya adalah untuk mematikan MOSFET lebih cepat daripada nyala. Ketika MOSFET digerakkan "on" muatan gerbang disuplai melalui (katakanlah) R915 + R917 = 51,7 ohm.

Ketika dimatikan, muatan gerbang dihisap keluar melalui dioda secara seri dengan resistor 4,7 ohm.

Anda dapat menganggap gerbang terlihat seperti kapasitor besar (gerbang-sumber kapasitansi plus komponen yang biasanya jauh lebih besar dari kapasitansi drain-gate, yang terakhir memiliki pengaruh yang lebih besar karena efek Miller - saluran biasanya mengubah potensi dengan jumlah yang jauh lebih besar, mengalikan efek kapasitansi drain-gate.

Dalam kasus FMV111N60ES , biaya gerbang bisa mencapai 73nC.

Ini dapat digunakan untuk membantu mencegah dua MOSFET dari "aktif" pada saat yang sama, menyebabkan tembakan melaluinya (yang menghabiskan daya dan dapat merusak MOSFET) atau hanya untuk mengontrol bentuk gelombang sedikit lebih baik.


1
Spehro Pada diagram kedua ada resistor 10 ohm dari driver 1533 ke gerbang MOSFET. Kenapa tidak langsung saja memasang pinout driver ke gerbang MOSFET?
NIN

Untuk membuat sakelar MOSFET lebih lambat. Jika MOSFET beralih terlalu cepat dapat menyebabkan masalah seperti memantulkan sumber di bawah tanah cukup untuk merusak pengemudi (karena induktansi dalam rangkaian sumber daya) dan akan menyebabkan lebih banyak EMI daripada yang diperlukan. Tentu saja pergantian yang lebih lambat berarti lebih banyak peralihan kerugian, tetapi rekayasa melibatkan pertukaran.
Spehro Pefhany

2
Spehro. Bantuan Anda sangat bermanfaat. Saya tidak punya kata-kata untuk mengucapkan terima kasih. Karena pertanyaan ini begitu spesifik, hampir tidak mungkin menemukannya di internet.
NIN

Satu pertanyaan: ketika Anda mengatakan "untuk membuat MOSFET beralih lebih lambat", maksud Anda resistor membuat kemiringan MOSFET (berubah antara hidup dan mati) lebih lama, misalnya 2 nS menjadi 20nS?
NIN

Ya itu benar. Lihat referensi seperti ini: ti.com/lit/an/slla385/slla385.pdf dan ti.com/lit/an/slyt664/slyt664.pdf ini .
Spehro Pefhany

2

Selain jawaban Spehro yang luar biasa, ada beberapa pertimbangan lain.

Emisi RF dari sirkuit meningkat dengan perangkat yang beralih cepat, tetapi ada juga batas driver gerbang yang diperhitungkan. Ketika transistor menggerakkan beban induktif, perpindahan yang lebih cepat tidak akan benar-benar meningkatkan kinerja untuk rangkaian yang diberikan. Sirkuit disetel untuk beroperasi pada frekuensi tertentu, sehingga pergantian yang lebih cepat dapat menyebabkan biaya pengemudi lebih besar tanpa manfaat.

Konteksnya berubah secara dramatis ketika Anda mengganti MOSFET dengan transistor GAN-HEMT, karena mereka dapat menangani beban yang lebih tinggi dan beralih pada kecepatan yang jauh lebih tinggi, beralih 500 kHz pasokan kisaran KW tidak pernah terdengar sebelumnya. Ini adalah saat pentalan tanah dan emisi RF dapat menjadi sakit kepala desain yang serius.


Wow! Itu mengesankan! Bisakah Anda merekomendasikan catatan aplikasi untuk membaca lebih lanjut tentang pentalan di tanah dan RF dengan beban berat?
Pranav
Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui telah membaca dan memahami Kebijakan Cookie dan Kebijakan Privasi kami.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.