Олукеи: Хајде да причамо о улози МОСФЕТ-а у основној архитектури брзог пуњења

вести

Олукеи: Хајде да причамо о улози МОСФЕТ-а у основној архитектури брзог пуњења

Основна структура напајања одбрзо пуњењеКЦ користи Флибацк + секундарни (секундарни) синхрони исправљачки ССР. За повратне претвараче, према методи узорковања повратне спреге, може се поделити на: примарну страну (примарну) регулацију и секундарну страну (секундарну) регулацију; према локацији ПВМ контролера. Може се поделити на: примарно бочно (примарно) управљање и секундарно бочно (секундарно) управљање. Чини се да то нема никакве везе са МОСФЕТ-ом. дакле,Олукеимора да пита: Где је МОСФЕТ скривен? Какву је улогу одиграо?

1. Примарно бочно (примарно) подешавање и секундарно бочно (секундарно) подешавање

Стабилност излазног напона захтева везу са повратном спрегом која шаље информације о промени главном ПВМ контролеру да би прилагодио промене улазног напона и излазног оптерећења. Према различитим методама узорковања повратне информације, може се поделити на подешавање примарне стране (примарно) и подешавање на секундарној страни (секундарно), као што је приказано на сликама 1 и 2.

Секундарна бочна (секундарна) диода исправљања
ССР синхрони исправљачки МОСФЕТ је постављен на дну

Повратни сигнал примарне бочне (примарне) регулације се не преузима директно са излазног напона, већ са помоћног намотаја или примарног примарног намотаја који одржава одређену пропорционалну везу са излазним напоном. Његове карактеристике су:

① Метода индиректне повратне информације, лоша стопа регулације оптерећења и лоша прецизност;

②. Једноставно и јефтино;

③. Нема потребе за изолационим оптоспојлером.

Повратни сигнал за секундарну (секундарну) регулацију узима се директно са излазног напона помоћу оптокаплера и ТЛ431. Његове карактеристике су:

① Метода директне повратне информације, добра стопа регулације оптерећења, брзина линеарне регулације и висока прецизност;

②. Коло за подешавање је сложено и скупо;

③. Неопходно је изоловати оптокаплер, који временом има проблема са старењем.

2. Секундарни бочни (секундарни) диодни исправљач иМОСФЕТсинхрони исправљачки ССР

Секундарна страна (секундарна) повратног претварача обично користи диодни исправљач због велике излазне струје брзог пуњења. Посебно за директно пуњење или флеш пуњење, излазна струја је чак 5А. Да би се побољшала ефикасност, уместо диоде као исправљач се користи МОСФЕТ, који се назива секундарни (секундарни) синхрони исправљачки ССР, као што је приказано на сликама 3 и 4.

Секундарна бочна (секундарна) диода исправљања
Секундарни (секундарни) МОСФЕТ синхрони исправљач

Карактеристике секундарне (секундарне) диодне исправљања:

①. Једноставно, није потребан додатни контролер погона, а цена је ниска;

② Када је излазна струја велика, ефикасност је ниска;

③. Висока поузданост.

Карактеристике секундарне (секундарне) МОСФЕТ синхроног исправљања:

①. Комплексно, захтева додатни контролер погона и високу цену;

②. Када је излазна струја велика, ефикасност је висока;

③. У поређењу са диодама, њихова поузданост је ниска.

У практичним применама, МОСФЕТ синхроног исправљачког ССР-а се обично помера са високог на доњи крај да би се олакшала вожња, као што је приказано на слици 5.

ССР синхрони исправљачки МОСФЕТ је постављен на дну

Карактеристике врхунског МОСФЕТ-а синхроног исправљачког ССР-а:

①. Захтева погон за покретање или плутајући диск, што је скупо;

②. Гоод ЕМИ.

Карактеристике синхроног исправљања ССР МОСФЕТ-а постављеног на доњем крају:

① Директан погон, једноставан погон и ниска цена;

②. Поор ЕМИ.

3. Примарна бочна (примарна) контрола и секундарна бочна (секундарна) контрола

Главни ПВМ контролер се налази на примарној страни (примарној). Ова структура се назива примарна бочна (примарна) контрола. Да би се побољшала тачност излазног напона, брзине регулације оптерећења и брзине линеарне регулације, контрола на примарној страни (примарна) захтева екстерни оптоспојник и ТЛ431 да формирају везу са повратном спрегом. Пропусни опсег система је мали и брзина одговора је спора.

Ако је главни ПВМ контролер постављен на секундарну страну (секундарну), оптоспојник и ТЛ431 се могу уклонити, а излазни напон се може директно контролисати и подешавати брзим одговором. Ова структура се назива секундарна (секундарна) контрола.

Примарна бочна (примарна) контрола
ацдсб (7)

Карактеристике примарне бочне (примарне) контроле:

①. Оптоцоуплер и ТЛ431 су потребни, а брзина одговора је мала;

②. Брзина излазне заштите је мала.

③. У континуираном режиму синхроног исправљања ЦЦМ, секундарна страна (секундарна) захтева сигнал синхронизације.

Карактеристике секундарне (секундарне) контроле:

①. Излаз се директно детектује, оптокаплер и ТЛ431 нису потребни, брзина одговора је велика, а брзина заштите излаза је велика;

②. Секундарни (секундарни) синхрони исправљачки МОСФЕТ се директно покреће без потребе за синхронизационим сигналима; додатни уређаји као што су импулсни трансформатори, магнетне спојнице или капацитивни спрежници су потребни за пренос покретачких сигнала примарне стране (примарног) високонапонског МОСФЕТ-а.

③. Примарној страни (примарној) је потребно стартно коло, или секундарној страни (секундарној) има помоћно напајање за покретање.

4. Континуирани ЦЦМ режим или дисконтинуални ДЦМ режим

Флибацк претварач може да ради у континуалном ЦЦМ режиму или дисконтинуираном ДЦМ режиму. Ако струја у секундарном (секундарном) намотају достигне 0 на крају циклуса пребацивања, то се назива дисконтинуални ДЦМ режим. Ако струја секундарног (секундарног) намотаја није 0 на крају циклуса пребацивања, то се назива континуирани ЦЦМ режим, као што је приказано на сликама 8 и 9.

Дисконтинуирани ДЦМ режим
Континуирани ЦЦМ режим

Са слике 8 и слике 9 се може видети да су радна стања синхроног исправљачког ССР-а различита у различитим режимима рада флибацк претварача, што такође значи да ће и методе управљања синхроног исправљачког ССР-а бити различите.

Ако се занемари време мртвог времена, када ради у континуираном ЦЦМ режиму, синхрони исправљачки ССР има два стања:

①. Примарни (примарни) високонапонски МОСФЕТ је укључен, а секундарни (секундарни) синхрони исправљачки МОСФЕТ је искључен;

②. Примарни (примарни) високонапонски МОСФЕТ је искључен, а секундарни (секундарни) синхрони исправљачки МОСФЕТ је укључен.

Слично томе, ако се занемари мртво време, синхрони исправљачки ССР има три стања када ради у дисконтинуираном ДЦМ режиму:

①. Примарни (примарни) високонапонски МОСФЕТ је укључен, а секундарни (секундарни) синхрони исправљачки МОСФЕТ је искључен;

②. Примарни (примарни) високонапонски МОСФЕТ је искључен, а секундарни (секундарни) синхрони исправљачки МОСФЕТ је укључен;

③. Примарни (примарни) високонапонски МОСФЕТ је искључен, а секундарни (секундарни) синхрони исправљачки МОСФЕТ је искључен.

5. Секундарни (секундарни) синхрони исправљачки ССР у континуираном ЦЦМ режиму

Ако претварач брзог пуњења ради у континуалном ЦЦМ режиму, методу управљања примарне стране (примарни), МОСФЕТ-у синхроног исправљања на секундарној страни (секундарном) захтева сигнал синхронизације са примарне стране (примарног) да би контролисао искључивање.

Следеће две методе се обично користе за добијање синхроног погонског сигнала секундарне стране (секундарне):

(1) Директно користите секундарни (секундарни) намотај, као што је приказано на слици 10;

(2) Користите додатне изолационе компоненте као што су импулсни трансформатори да бисте пренели синхрони погонски сигнал са примарне стране (примарне) на секундарну страну (секундарну), као што је приказано на слици 12.

Директно коришћењем секундарног (секундарног) намотаја за добијање синхроног погонског сигнала, тачност сигнала синхроног погона је веома тешко контролисати, а тешко је постићи оптимизовану ефикасност и поузданост. Неке компаније чак користе дигиталне контролере да побољшају тачност контроле, као што је приказано на слици 11.

Коришћење импулсног трансформатора за добијање синхроних покретачких сигнала има високу тачност, али је цена релативно висока.

Метода контроле секундарне (секундарне) стране обично користи импулсни трансформатор или метод магнетног спајања за пренос сигнала синхроног погона са секундарне стране (секундарне) на примарну страну (примарну), као што је приказано на слици 7.в.

Директно користите секундарни (секундарни) намотај да бисте добили синхрони погонски сигнал
Директно користите секундарни (секундарни) намотај да бисте добили синхрони погонски сигнал + дигитално управљање

6. Секундарни (секундарни) синхрони исправљачки ССР у дисконтинуираном ДЦМ режиму

Ако претварач брзог повратног пуњења ради у дисконтинуираном ДЦМ режиму. Без обзира на метод управљања примарне стране (примарне) или методе управљања на секундарној страни (секундарне), Д и С падови напона синхроног исправљачког МОСФЕТ-а могу се директно детектовати и контролисати.

(1) Укључивање синхроног исправљачког МОСФЕТ-а

Када се напон ВДС-а синхроног исправљачког МОСФЕТ-а промени из позитивног у негативан, укључује се унутрашња паразитна диода, а након одређеног кашњења укључује се синхрони исправљачки МОСФЕТ, као што је приказано на слици 13.

(2) Искључивање синхроног исправљачког МОСФЕТ-а

Након укључивања синхроног исправљачког МОСФЕТ-а, ВДС=-Ио*Рдсон. Када се струја секундарног (секундарног) намотаја смањи на 0, односно када се напон сигнала детекције струје ВДС промени са негативног на 0, синхрони исправљачки МОСФЕТ се искључује, као што је приказано на слици 13.

Укључивање и искључивање синхроног исправљачког МОСФЕТ-а у дисконтинуираном ДЦМ режиму

У практичним применама, синхрони исправљачки МОСФЕТ се искључује пре него што струја секундарног (секундарног) намотаја достигне 0 (ВДС=0). Референтне вредности напона детекције струје које постављају различити чипови су различите, као што су -20мВ, -50мВ, -100мВ, -200мВ, итд.

Референтни напон детекције струје система је фиксан. Што је већа апсолутна вредност референтног напона детекције струје, мања је грешка интерференције и већа је тачност. Међутим, када се излазна струја оптерећења Ио смањи, синхрони исправљачки МОСФЕТ ће се искључити при већој излазној струји, а његова унутрашња паразитна диода ће проводити дуже време, па је ефикасност смањена, као што је приказано на слици 14.

Референтни напон за детекцију струје и време искључивања МОСФЕТ-а синхроног исправљања

Поред тога, ако је апсолутна вредност референтног напона детекције струје премала. Системске грешке и сметње могу узроковати да се МОСФЕТ синхроног исправљања искључи након што струја секундарног (секундарног) намотаја пређе 0, што резултира струјом обрнутог протока, што утиче на ефикасност и поузданост система.

Сигнали за детекцију струје високе прецизности могу побољшати ефикасност и поузданост система, али ће се цена уређаја повећати. Тачност тренутног сигнала детекције је повезана са следећим факторима:
①. Тачност и температурни дрифт референтног напона детекције струје;
②. Напон преднапона и напон офсета, струја преднапона и струја офсета, и температурни дрифт струјног појачала;
③. Прецизност и температурни дрифт напонског Рдсон синхроног исправљачког МОСФЕТ-а.

Поред тога, из перспективе система, може се побољшати дигиталном контролом, променом референтног напона детекције струје и променом напона покретања МОСФЕТ синхроног исправљања.

Када се излазна струја оптерећења Ио смањи, ако се напон покретања МОСФЕТ-а смањи, одговарајући напон укључивања МОСФЕТ-а Рдсон се повећава. Као што је приказано на слици 15, могуће је избећи рано гашење синхроног исправљачког МОСФЕТ-а, смањити време проводљивости паразитне диоде и побољшати ефикасност система.

Смањење погонског напона ВГС и искључивање синхроног исправљачког МОСФЕТ-а

Са слике 14 се може видети да када се смањи излазна струја оптерећења Ио, референтни напон детекције струје такође се смањује. На овај начин, када је излазна струја Ио велика, користи се виши референтни напон детекције струје да би се побољшала тачност контроле; када је излазна струја Ио ниска, користи се нижи референтни напон детекције струје. Такође може побољшати време проводљивости синхроног исправљачког МОСФЕТ-а и побољшати ефикасност система.

Када се горњи метод не може користити за побољшање, Шоткијеве диоде се такође могу повезати паралелно на оба краја синхроног исправљачког МОСФЕТ-а. Након што је МОСФЕТ синхроне исправљања унапред искључен, може се прикључити екстерна Шоткијева диода за слободан ход.

7. Секундарна (секундарна) контрола ЦЦМ+ДЦМ хибридни режим

Тренутно постоје два најчешће коришћена решења за брзо пуњење мобилног телефона:

(1) Примарна бочна (примарна) контрола и радни режим ДЦМ. Секундарни (секундарни) синхрони исправљачки МОСФЕТ не захтева сигнал синхронизације.

(2) Секундарна (секундарна) контрола, мешовити режим рада ЦЦМ+ДЦМ (када се излазна струја оптерећења смањује, са ЦЦМ на ДЦМ). Секундарни (секундарни) синхрони исправљачки МОСФЕТ се директно покреће, а његови логички принципи укључивања и искључивања су приказани на слици 16:

Укључивање синхроног исправљачког МОСФЕТ-а: Када се напон ВДС-а синхроног исправљачког МОСФЕТ-а промени из позитивног у негативан, укључује се његова унутрашња паразитна диода. Након одређеног кашњења, синхрони исправљачки МОСФЕТ се укључује.

Искључивање МОСФЕТ-а синхроног исправљања:

① Када је излазни напон мањи од подешене вредности, синхрони сат се користи за контролу искључивања МОСФЕТ-а и рад у ЦЦМ режиму.

② Када је излазни напон већи од подешене вредности, синхрони сигнал такта је заштићен и начин рада је исти као и ДЦМ режим. ВДС=-Ио*Рдсон сигнал контролише искључивање синхроног исправљачког МОСФЕТ-а.

Секундарна страна (секундарна) контролише искључивање синхроног исправљања МОСФЕТ-а

Сада сви знају какву улогу МОСФЕТ игра у целокупном КЦ-у за брзо пуњење!

О Олукеју

Олукеи-јев основни тим се фокусирао на компоненте већ 20 година и има седиште у Шенжену. Основна делатност: МОСФЕТ, МЦУ, ИГБТ и други уређаји. Главни производи агената су ВИНСОК и Цмсемицон. Производи се широко користе у војној индустрији, индустријској контроли, новој енергији, медицинским производима, 5Г, Интернету ствари, паметним кућама и разним производима потрошачке електронике. Ослањајући се на предности оригиналног глобалног генералног агента, базирамо се на кинеском тржишту. Користимо наше свеобухватне повољне услуге да бисмо нашим купцима представили различите напредне електронске компоненте високе технологије, помогли произвођачима у производњи висококвалитетних производа и пружили свеобухватне услуге.


Време поста: 14.12.2023