Protiobratno vezje MOSFET je zaščitni ukrep, ki se uporablja za preprečevanje poškodb bremenskega vezja zaradi obratne polarnosti napajanja. Ko je polarnost napajanja pravilna, vezje deluje normalno; ko je polarnost napajanja obrnjena, se tokokrog samodejno odklopi in tako zaščiti obremenitev pred poškodbami. Sledi podrobna analiza protiobratnega vezja MOSFET:
Prvič, osnovno načelo protiobratnega vezja MOSFET
Protiobratno vezje MOSFET z uporabo preklopnih karakteristik MOSFET-a z nadzorom napetosti vrat (G) za vklop in izklop vezja. Ko je polarnost napajanja pravilna, napetost na vratih naredi MOSFET v prevodnem stanju, tok lahko teče normalno; ko je polarnost napajanja obrnjena, napetost na vratih ne more omogočiti prevodnosti MOSFET-a in tako prekine vezje.
Drugič, specifična izvedba protiobratnega vezja MOSFET
1. N-kanalno protiobratno vezje MOSFET
N-kanalni MOSFET se običajno uporabljajo za realizacijo protiobratnih vezij. V tokokrogu je izvor (S) N-kanalnega MOSFET-a priključen na negativni priključek bremena, odtok (D) je priključen na pozitivni priključek napajalnika, vrata (G) pa na negativni priključek napajalnika prek upora ali krmiljen s krmilnim vezjem.
Povezava naprej: pozitivni priključek napajalnika je priključen na D, negativni priključek pa na S. V tem času upor zagotavlja izvorno napetost vrat (VGS) za MOSFET in ko je VGS večji od praga napetosti (Vth) MOSFET-a, MOSFET prevaja in tok teče od pozitivnega priključka napajalnika do bremena skozi MOSFET.
Ko je obrnjeno: pozitivni priključek napajalnika je priključen na S, negativni priključek pa na D. V tem času je MOSFET v stanju izklopa in vezje je odklopljeno, da se obremenitev zaščiti pred poškodbami, ker napetost vrat ni sposoben oblikovati zadostnega VGS, da bi MOSFET deloval (VGS je lahko manjši od 0 ali veliko manjši od Vth).
2. Vloga pomožnih komponent
Upor: Uporablja se za zagotavljanje napetosti vira vrat za MOSFET in omejevanje toka vrat, da se prepreči poškodba vrat zaradi prevelikega toka.
Regulator napetosti: neobvezna komponenta, ki se uporablja za preprečevanje previsoke napetosti vira vrat in okvare MOSFET-a.
Parazitna dioda: Parazitna dioda (ohišje diode) obstaja znotraj MOSFET-a, vendar je njen učinek običajno prezrt ali se pri načrtovanju vezja izogiba, da bi se izognili njenemu škodljivemu učinku v protiobratnih vezjih.
Tretjič, prednosti protiobratnega vezja MOSFET
Nizka izguba: upornost vklopa MOSFET je majhna, napetost vklopa je zmanjšana, zato je izguba v vezju majhna.
Visoka zanesljivost: funkcijo proti obratni smeri je mogoče realizirati s preprosto zasnovo vezja, sam MOSFET pa ima visoko stopnjo zanesljivosti.
Prilagodljivost: za izpolnjevanje različnih aplikacijskih zahtev je mogoče izbrati različne modele MOSFET in zasnove vezij.
Previdnostni ukrepi
Pri načrtovanju protiobratnega vezja MOSFET morate zagotoviti, da izbira MOSFET-jev ustreza zahtevam aplikacije, vključno z napetostjo, tokom, hitrostjo preklopa in drugimi parametri.
Upoštevati je treba vpliv drugih komponent v vezju, kot so parazitska kapacitivnost, parazitska induktivnost itd., da se izognemo škodljivim učinkom na delovanje vezja.
V praktičnih aplikacijah so potrebni tudi ustrezni preskusi in preverjanja, da se zagotovi stabilnost in zanesljivost vezja.
Če povzamemo, protiobratno vezje MOSFET je preprosta, zanesljiva zaščitna shema napajanja z majhnimi izgubami, ki se pogosto uporablja v različnih aplikacijah, ki zahtevajo preprečevanje obratne polarnosti napajanja.
Čas objave: 13. septembra 2024
