Электр белән тәэмин итүнең төп структурасытиз корылмаQC очыш + икенчел ягы (икенчел) синхрон ректификация SSR куллана. Очкыч конвертерлар өчен, кире сайлау ысулы буенча, аны бүләргә мөмкин: төп ягы (төп) көйләү һәм икенчел ягы (икенчел) көйләү; PWM контроллеры урнашкан урын буенча. Аны бүләргә мөмкин: төп ягы (төп) контроль һәм икенчел ягы (икенчел) контроль. Аның MOSFET белән бернинди бәйләнеше юк кебек. Шулай итеп, шулайОлукисорарга тиеш: MOSFET кайда яшерелгән? Бу нинди роль уйнаган?
1. Беренчел ягы (төп) көйләү һәм икенчел ягы (икенчел) көйләү
Чыгыш көчәнешенең тотрыклылыгы, үзгәрә торган мәгълүматны PWM төп контроллерына кертү көчәнеше һәм чыгу йөге үзгәрүләрен көйләү өчен кире элемтә сылтамасын таләп итә. Фикер алышуның төрле ысуллары буенча, аны 1 һәм 2 нче рәсемнәрдә күрсәтелгәнчә, төп ягы (төп) көйләү һәм икенчел ягы (икенчел) көйләүгә бүлеп була.
Беренчел (төп) җайга салуның кире сигналы турыдан-туры чыгу көчәнешеннән түгел, ә ярдәм көчәнешеннән яки чыгу көчәнеше белән билгеле бер пропорциональ бәйләнешне саклаучы төп башлангыч әйләнештән алынган. Аның характеристикалары:
Feed Турыдан-туры җавап бирү ысулы, начар йөкне көйләү дәрәҗәсе һәм начар төгәллек;
②. Гади һәм аз бәя;
③. Изоляция оптокуплеры кирәк түгел.
Икенчел ягы (икенчел) көйләү өчен кире сигнал оптокуплер һәм TL431 ярдәмендә чыгу көчәнешеннән турыдан-туры алынган. Аның характеристикалары:
Feedback Турыдан-туры җавап бирү ысулы, яхшы йөкне көйләү дәрәҗәсе, сызыклы көйләү тизлеге, һәм югары төгәллек;
②. Көйләү схемасы катлаулы һәм кыйммәт;
③. Вакыт узу белән картлык проблемасы булган оптокуплерны аерырга кирәк.
2. Икенчел ягы (икенчел) диодны ректификацияләү һәмMOSFETсинхрон ректификация SSR
Очкыч конвертерның икенчел ягы (тиз) гадәттә тиз корылманың зур чыгу токы аркасында диод ректификациясен куллана. Бигрәк тә туры зарядка яки флеш зарядлау өчен, чыгу токы 5A кадәр югары. Эффективлыкны күтәрү өчен, MOSFET диод урынына ректификатор буларак кулланыла, ул икенчел (икенчел) синхрон ректификация SSR дип атала, 3 һәм 4 нче рәсемнәрдә күрсәтелгәнчә.
Икенчел ягы (икенчел) диодны төзәтүнең характеристикалары:
①. Гади, өстәмә диск контроллеры кирәк түгел, һәм бәясе аз;
Output Ток зур булганда, эффективлык түбән;
③. Highгары ышанычлылык.
Икенчел ягы (икенчел) MOSFET синхрон ректификация үзенчәлекләре:
①. Комплекс, өстәмә диск контроллеры һәм югары бәя таләп итә;
②. Чыгыш токы зур булганда, эффективлык югары;
③. Диодлар белән чагыштырганда, аларның ышанычлылыгы түбән.
Практик кушымталарда синхрон ректификация SSR MOSFET гадәттә югары очтан түбән очка күчерелә, 5 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә.
Синхрон ректификациянең югары очлы MOSFET үзенчәлекләре:
①. Бу ботстрап диск яки йөзүче диск таләп итә, бу кыйммәт;
②. Яхшы EMI.
Синхрон ректификациянең характеристикалары түбән очка урнаштырылган SSR MOSFET:
① Туры диск, гади диск һәм аз бәя;
②. Начар EMI.
3. Беренчел ягы (төп) контроль һәм икенчел ягы (икенчел) контроль
PWM төп контроллеры төп якка (төп) урнаштырылган. Бу структура төп ягы (төп) контроль дип атала. Чыгыш көчәнешенең төгәллеген, йөкне көйләү тизлеген, һәм сызыклы көйләү тизлеген яхшырту өчен, төп ягы (төп) контроль кире элемтә элементын формалаштыру өчен тышкы оптокуплер һәм TL431 таләп итә. Системаның киңлеге кечкенә һәм җавап тизлеге әкрен.
Әгәр PWM төп контроллеры икенчел ягына куелса, оптокуплер һәм TL431 чыгарылырга мөмкин, һәм чыгу көчәнеше турыдан-туры контрольдә тотыла һәм тиз җавап белән көйләнә ала. Бу структура икенчел (икенчел) контроль дип атала.
Беренчел ягы (төп) контроль үзенчәлекләре:
①. Оптокуплер һәм TL431 кирәк, һәм җавап тизлеге әкрен;
②. Чыгышны саклау тизлеге әкрен.
③. Синхрон ректификация өзлексез CCM режимында, икенчел ягы (икенчел) синхронизация сигналын таләп итә.
Икенчел (икенчел) контроль үзенчәлекләре:
①. Чыгыш турыдан-туры ачыклана, оптокуплер һәм TL431 кирәк түгел, җавап тизлеге тиз, һәм чыгудан саклану тизлеге тиз;
②. Икенчел ягы (икенчел) синхрон ректификация MOSFET турыдан-туры синхронизация сигналлары кирәксез йөртелә; импульс трансформаторлары, магнит кушылмалар яки конденсатор куплерлар кебек өстәмә җайланмалар төп (төп) югары көчәнешле MOSFET йөртү сигналларын җибәрү өчен кирәк.
③. Беренчел ягы (башлангыч) башлангыч схемага мохтаҗ, яисә икенчел ягы (икенчел) башлау өчен ярдәмче электр тәэминаты бар.
4. Даими CCM режимы яки өзлексез DCM режимы
Очкыч конвертер өзлексез CCM режимында яки өзлексез DCM режимында эшли ала. Әгәр икенчел (икенчел) әйләнештәге ток күчү циклы ахырында 0гә җитсә, ул өзлексез DCM режимы дип атала. Әгәр дә икенчел (икенчел) әйләнеш токы күчү циклы ахырында 0 булмаса, ул 8 һәм 9 нчы рәсемнәрдә күрсәтелгәнчә өзлексез CCM режимы дип атала.
8 нче рәсемнән һәм 9 нчы рәсемнән күренеп тора: синхрон ректификация SSRның эш шартлары очыш конвертерының төрле эш режимында төрле, бу синхрон ректификация SSR белән идарә итү ысулларының да төрле булачагын аңлата.
Әгәр дә үлгән вакыт санга сукмаса, өзлексез CCM режимында эшләгәндә, синхрон ректификация SSRның ике торышы бар:
①. Беренчел ягы (төп) югары көчәнешле MOSFET кабызылган, һәм икенчел ягы (икенчел) синхрон ректификация MOSFET сүндерелгән;
②. Беренчел ягы (төп) югары көчәнешле MOSFET сүндерелгән, һәм икенчел ягы (икенчел) синхрон ректификация MOSFET кабызылган.
Шул ук вакытта, үлгән вакыт санга сукмаса, синхрон ректификация SSR өзлексез DCM режимында эшләгәндә өч халәткә ия:
①. Беренчел ягы (төп) югары көчәнешле MOSFET кабызылган, һәм икенчел ягы (икенчел) синхрон ректификация MOSFET сүндерелгән;
②. Беренчел ягы (төп) югары көчәнешле MOSFET сүндерелгән, һәм икенчел ягы (икенчел) синхрон ректификация MOSFET кабызылган;
③. Беренчел ягы (төп) югары көчәнешле MOSFET сүндерелгән, һәм икенчел ягы (икенчел) синхрон ректификация MOSFET сүндерелгән.
5. Икенчел ягы (икенчел) синхрон ректификация SSR өзлексез CCM режимында
Әгәр тиз корылмадагы конвертер өзлексез CCM режимында эшләсә, төп ягы (төп) контроль ысулы, икенчел ягы (икенчел) синхрон ректификация MOSFET ябылуны контрольдә тоту өчен төп ягыннан синхронизация сигналын таләп итә.
Гадәттә икенчел якның синхрон диск сигналын алу өчен түбәндәге ике ысул кулланыла:
(1) 10-нчы рәсемдә күрсәтелгәнчә, икенчел (икенчел) әйләнешне турыдан-туры кулланыгыз.
(2) Синхрон диск сигналын төп ягыннан (төп) икенче якка (икенчел) күчерү өчен импульс трансформаторлары кебек өстәмә изоляция компонентларын кулланыгыз, 12 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә.
Синхрон диск сигналын алу өчен турыдан-туры икенчел (икенчел) әйләнешне куллану, синхрон саклагыч сигналының төгәллеген контрольдә тоту бик авыр, оптимальләштерелгән эффективлыкка һәм ышанычлылыкка ирешү кыен. Кайбер компанияләр хәтта контроль төгәллекне яхшырту өчен санлы контроллерларны кулланалар, 11 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә.
Синхрон йөртү сигналларын алу өчен импульс трансформаторын куллану югары төгәллеккә ия, ләкин бәясе чагыштырмача зур.
Икенчел ягы (икенчел) контроль ысулы, гадәттә, импульс трансформаторы яки магнит кушылу ысулын куллана, синхрон диск сигналын икенчел ягыннан (икенчел) төп якка (төп) күчерү өчен, рәсем 7.v күрсәткәнчә.
6. Икенчел ягы (икенчел) синхрон ректификация SSR өзлексез DCM режимында
Әгәр тиз корылма очкыч конвертер өзлексез DCM режимында эшли икән. Беренчел ягы (төп) контроль ысулы яки икенчел ягы (икенчел) контроль ысулына карамастан, синхрон ректификация MOSFETның D һәм S көчәнеш тамчылары турыдан-туры табылырга һәм контрольдә тотылырга мөмкин.
(1) MOSFET синхрон ректификациясен кабызу
Синхрон ректификациянең VDS көчәнеше MOSFET уңайдан тискәрегә үзгәргәндә, эчке паразитик диод кабызыла, һәм билгеле тоткарлангач, синхрон ректификация MOSFET 13 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә кабызыла.
(2) MOSFET синхрон ректификациясен сүндерү
Синхрон ректификация MOSFET кабызылганнан соң, VDS = -Io * Rdson. Икенчел (икенчел) әйләндергеч ток 0гә кадәр кимегәндә, ягъни VDS ток сигналының көчәнеше тискәредән 0гә үзгәргәндә, синхрон ректификация MOSFET 13 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә сүнә.
Практик кушымталарда синхрон ректификация MOSFET икенчел (икенчел) әйләндергеч ток 0 (VDS = 0) җиткәнче сүнә. Төрле чиплар белән билгеләнгән хәзерге ачыклау белешмә көчәнеш кыйммәтләре төрле, мәсәлән -20mV, -50mV, -100mV, -200mV һ.б.
Системаның хәзерге ачыклау белешмә көчәнеше тоташтырылган. Агымдагы ачыклау белешмә көчәнешенең абсолют кыйммәте никадәр зур булса, комачаулык хатасы кечерәк һәм төгәллек яхшырак. Ләкин, Io йөкләнеш токы кимегәндә, синхрон ректификация MOSFET зуррак чыгу токында сүнәчәк, һәм аның эчке паразитик диоды озаграк эшләячәк, шуңа күрә эффективлык кими, 14 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә.
Моннан тыш, агымдагы ачыклау белешмә көчәнешенең абсолют бәясе бик аз булса. Система хаталары һәм комачаулык синхрон ректификация MOSFETны икенчел (икенчел) әйләндергеч ток 0-тан артканнан соң сүндерергә мөмкин, нәтиҗәдә кире агым токы эффективлыкка һәм системаның ышанычлылыгына тәэсир итә.
Currentгары төгәл токны ачыклау сигналлары системаның эффективлыгын һәм ышанычлылыгын яхшырта ала, ләкин җайланма бәясе артачак. Агымдагы ачыклау сигналының төгәллеге түбәндәге факторлар белән бәйле:
①. Токны ачыклау белешмә көчәнешенең төгәллеге һәм температурасы;
②. Ике көчәнеш һәм офсет көчәнеше, ток токы һәм офсет токы, һәм ток көчәйткечнең температурасы;
③. MOSFET синхрон ректификациясенең көчәнешле Рдсонның төгәллеге һәм температурасы.
Моннан тыш, система күзлегеннән караганда, аны санлы контроль, токны ачыклау белешмә көчәнешен үзгәртү, һәм синхрон ректификация MOSFET йөртү көчәнешен үзгәртү ярдәмендә яхшыртырга мөмкин.
Чыгыш йөк токы кимегәндә, MOSFET көченең йөртү көчәнеше кимсә, тиешле MOSFET кабызу көчәнеше Rdson арта. 15 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, синхрон ректификация MOSFETны иртә ябу, паразитик диод үткәрү вакытын кыскарту һәм системаның эффективлыгын күтәрү мөмкин.
14-нче рәсемнән күренеп тора, чыгару йөк токы кимегәндә, токны ачыклау белешмә көчәнеше дә кими. Шул рәвешле, Io чыгу чыганагы зур булганда, контроль төгәллекне яхшырту өчен югары токны ачыклау белешмә көчәнеше кулланыла; чыгу токы түбән булганда, түбән токны ачыклау белешмә көчәнеше кулланыла. Ул шулай ук MOSFET синхрон ректификация үткәрү вакытын яхшырта һәм системаның эффективлыгын күтәрә ала.
Aboveгарыдагы ысулны яхшырту өчен кулланып булмый, Шоттки диодлары синхрон ректификация MOSFETның ике очында да параллель рәвештә тоташырга мөмкин. Синхрон ректификация MOSFET алдан сүндерелгәннән соң, тышкы Шоттки диоды ирекле йөртү өчен тоташырга мөмкин.
7. Икенче (икенчел) контроль CCM + DCM гибрид режимы
Хәзерге вакытта кәрәзле телефонны тиз зарядлау өчен еш кулланыла торган ике чишелеш бар:
(1) Беренчел ягы (төп) контроль һәм DCM эш режимы. Икенчел ягы (икенчел) синхрон ректификация MOSFET синхронизация сигналын таләп итми.
(2) Икенчел (икенчел) контроль, CCM + DCM катнаш эш режимы (чыгару йөк токы кимегәндә, CCMдан DCMга кадәр). Икенчел ягы (икенчел) синхрон ректификация MOSFET турыдан-туры йөртелә, һәм аны кабызу һәм сүндерү логик принциплары 16-нчы рәсемдә күрсәтелгән:
Синхрон ректификация MOSFETны кабызу: Синхрон ректификациянең VDS көчәнеше MOSFET уңайдан тискәрегә үзгәргәндә, аның эчке паразитик диоды кабызыла. Билгеле тоткарланудан соң, синхрон ректификация MOSFET кабызыла.
Синхрон ректификация MOSFETны сүндерү:
Output Чыгыш көчәнеше билгеләнгән бәядән кимрәк булганда, синхрон сәгать сигналы MOSFET сүндерүне контрольдә тоту һәм CCM режимында эшләү өчен кулланыла.
Output Чыгыш көчәнеше куелган кыйммәттән зуррак булганда, синхрон сәгать сигналы саклана һәм эш ысулы DCM режимы белән бертигез. VDS = -Io * Rdson сигналы MOSFET синхрон ректификациясен ябуны контрольдә тота.
Хәзер, MOSFETның тиз корылма QCда нинди роль уйнаганын һәркем белә!
Олукей турында
Олукейның төп командасы 20 ел дәвамында компонентларга игътибар итә һәм төп офисы Шэньчжэньда. Төп бизнес: MOSFET, MCU, IGBT һәм башка җайланмалар. Төп агент продуктлары - WINSOK һәм Cmsemicon. Продукция хәрби сәнәгатьтә, сәнәгать контроле, яңа энергия, медицина продуктлары, 5G, әйберләр интернеты, акыллы йортлар, төрле электроника продуктларында киң кулланыла. Оригиналь глобаль генераль агентның өстенлекләренә таянып, без Кытай базарына нигезләнәбез. Без клиентларга төрле алдынгы югары технологияле электрон компонентлар кертү, җитештерүчеләргә югары сыйфатлы продуктлар җитештерүдә булышу һәм комплекслы хезмәтләр күрсәтү өчен, безнең өстенлекле хезмәтләрне кулланабыз.
Пост вакыты: 14-2023 декабрь
