Làm cách nào tôi có thể làm chậm thời gian chuyển đổi của MOSFET?

Tôi có một NMOS đang chuyển đổi quá nhanh cho ứng dụng của mình. Vào cổng tôi đang gửi một sóng vuông mức logic (PWM). Thật không may cho tôi, như mong đợi, đầu ra cũng là một sóng vuông gần.

Làm thế nào tôi có thể khiến Vout trở thành hình thang hơn? Hoặc nói một cách khác, điều chỉnh đơn giản nhất tôi có thể thực hiện để giảm tốc độ quay ở đầu ra là gì?

Lưu ý: (Vin) là điện áp đặt tại cổng của NMOS & (Vout) là điện áp nhìn thấy ở cống của NMOS.

Điều khiển duy nhất bạn có đối với điện trở của FET là điện áp nguồn cổng. Bạn cần làm chậm sự thay đổi của điện áp đó. Cách phổ biến nhất để làm điều đó là bộ lọc RC tại cổng. Đặt một điện trở giữa nguồn ổ đĩa của bạn và cổng thiết bị và điện dung ký sinh của cổng sẽ tạo thành bộ lọc RC. Điện trở càng lớn, bật và tắt càng chậm.

Nếu điện trở quá lớn, bạn có thể gặp sự cố miễn nhiễm nhiễu (kích hoạt cổng giả và như vậy), do đó, vượt qua một giá trị điện trở nhất định (có thể trong phạm vi 10k-100k), tốt hơn hết bạn nên thêm nguồn cổng điện dung để làm chậm quá trình chuyển đổi xuống hơn nữa.

Theo nguyên tắc chung, tôi luôn đặt bộ lọc RC với điện trở kéo xuống trên tất cả các FET. Điều này cho phép kiểm soát thời gian tăng và cung cấp khả năng chống ồn được cải thiện.

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Hãy nhớ rằng bất cứ khi nào FET của bạn chi tiêu không hoàn toàn "bật" hoặc "tắt", nó sẽ thấy tổn thất gia tăng. Nếu bật, thiết bị có điện áp rất thấp trên nó. Nếu nó tắt, thiết bị không có dòng điện qua nó. Dù bằng cách nào, tổn thất thấp. Nhưng nếu bạn ở giữa, thiết bị sẽ thấy cả điện áp và dòng điện, nghĩa là sự tiêu hao năng lượng của thiết bị sẽ lớn hơn rất nhiều trong khoảng thời gian đó. Bạn chuyển đổi càng chậm, mất mát càng lớn. Tại thời điểm nào nó trở thành một vấn đề phụ thuộc vào FET, nguồn và tần số chuyển đổi.

Không đủ thời gian Miller? Chỉ cần mở rộng nó.

Spehro có cách tiếp cận đúng ở đây. Tôi sẽ cưỡi chiếc áo khoác đuôi của anh ấy và mở rộng ý tưởng một chút, bởi vì đó là một ý tưởng tốt cho loại điều này.

$C_{\text{dg}}$$g_{\text{fs}}$$C_{\text{dg}}$$C_{\text{fb}}$

$V_{\text{drv}}$$V_{\text{ds}}$$R_g$$R_L$$g_{\text{fs}}$$C_{\text{fb}}$$V_{\text{gs}}$$V_{\text{ds}}$$V_{\text{drv}}$

$-\frac{R_L}{s C_{\text{fb}} \left(g_{\text{fs}} R_g R_L+R_g+R_L\right)+1}$

$R_g$$R_L$$g_{\text{fs}}$$C_{\text{fb}}$

$R_g$$R_L$$V_{\text{drv-pk}}$$V_{\text{cc}}$$g_{\text{fs}}$

$V_{\text{ds}}$$V_{\text{drv-pk}}$

$C_{\text{fb}}$$C_{\text{fb}}$

Bạn có thể thêm một loạt điện trở vào cổng. Điều đó thường được thực hiện để làm chậm thời gian tăng giảm để giảm EMI hoặc ngăn chặn quá mức. Rõ ràng điều này làm tăng tổn thất chuyển đổi (nhưng không phải là tổn thất dẫn truyền), do đó có một sự đánh đổi. Cùng với việc khiến việc chuyển đổi bị chậm, nó cũng sẽ thêm thời gian trễ, vì vậy hãy ghi nhớ nếu có cơ hội dẫn truyền chéo hoặc các vấn đề tương tự.

$C_{GS}$$C_{DG}$$C_{DG}$

Tình trạng hoạt động của MOSFET của bạn là gì?

Khi được sử dụng như một công tắc, MOSFET hầu hết thời gian ở hai trạng thái:

• $V_{\text{ds}}$
• $V_{\text{ds}}$$I_{\text{d}} \times R_{\text{ds_on}}$$I_{\text{d}}$$R_{\text{ds_on}} \times I_{\text{d}}^2$

$V_{\text{ds}}$$I_{\text{d}} \times V_{\text{ds}}$

Nếu bạn có kế hoạch, theo thiết kế, để đưa MOSFET của bạn dài hơn vào trạng thái thứ ba này, bạn phải đảm bảo rằng việc tăng nhiệt độ của điểm nối sẽ không để nó vượt quá nhiệt độ tối đa cho phép đối với điểm nối đó. (tìm thấy trong biểu dữ liệu) Việc giảm tốc độ xoay của MOSFET phải được nghiên cứu kỹ lưỡng.

Tôi không biết những gì bạn đang lái xe với nó. Nếu đó là một đèn LED và bạn muốn nó trở nên sáng hơn và sáng hơn, nhưng từ từ, bạn nên sử dụng một bộ điều khiển PWM trên cổng MOSFET của bạn và vẫn sử dụng nó như một công tắc. Nếu PWM rất nhanh, nó sẽ không thể nhận ra bằng mắt người.

Cách tiếp cận tương tự cũng có giá trị để lái xe máy.