SMPSでダイオードと抵抗を並列に接続する目的は何ですか?


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LCD TVのいくつかのスイッチモード電源から回路図を読んでいると、PWMパルスをMOSFETのゲートに供給するピンに、ダイオードと抵抗が並列に接続されていることに気付きました。

一部の図にはそれがありません。しかし、彼らが持っているものはたくさんあります。これは、ICコントローラーのドライバーを保護するためのものだと思います。

よくわかりませんが。最初の図では、ダイオードと抵抗が並列にあり、2番目にはありません。

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回答:


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アイデアは、MOSFETがオンになるよりも速くオフになるようにすることです。MOSFETが「オン」に駆動されると、ゲート電荷は(たとえば)R915 + R917 = 51.7オームを介して供給されます。

オフになると、ゲート抵抗は4.7オームの抵抗と直列のダイオードを介して吸い出されます。

ゲートは、大きなコンデンサのように見えると考えることができます(ゲート-ソースの容量と、通常、ドレイン-ゲートの容量からはるかに大きいコンポーネント、後者はミラー効果により大きな影響を与えます-ドレインは通常、電位が変化しますはるかに大きな量で、ドレイン-ゲート容量の効果を乗算します。

FMV111N60ESの場合、ゲート電荷は73nCにもなることがあります。

これは、2つのMOSFETが同時に「オン」になるのを防ぐために使用でき、シュートスルー(電力を浪費し、MOSFETに損傷を与える可能性があります)を引き起こしたり、波形を少しだけ制御したりできます。


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Spehro 2番目の図では、1533のドライバーからmosfetのゲートまで10オームの抵抗があります。なぜドライバのピン配置をmosfetのゲートに直接配置しないのですか?
NIN

MOSFETスイッチをより遅くするため。MOSFETのスイッチングが速すぎると、ソースをグラウンドより下にバウンスしてドライバを損傷する(ソースの電源回路のインダクタンスにより)などの問題が発生し、必要以上のEMIが発生する可能性があります。もちろん、スイッチングが遅いほどスイッチング損失は多くなりますが、エンジニアリングにはトレードオフが伴います。
Spehro Pefhany

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Spehro。あなたの助けは非常に役に立ちました。感謝する言葉はない。この質問は非常に具体的であるため、インターネットで見つけることはほとんど不可能です。
NIN

1つの質問:「MOSFETのスイッチをより遅くするには」とは、抵抗によってMOSFETの傾き(オンとオフの間の変化)が長くなることを意味します(例:2 nS〜20nS)。
NIN 2019

それは正解です。このような参照を参照してください:ti.com/lit/an/slla385/slla385.pdfおよびこのti.com/lit/an/slyt664/slyt664.pdf
Spehro Pefhany

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Spehroの優れた答えに加えて、他にいくつかの考慮事項があります。

高速スイッチングデバイスを使用すると、回路からのRFエミッションが増加しますが、考慮すべきゲートドライバー制限もあります。トランジスタは誘導性負荷を駆動するため、スイッチングが高速になっても、実際には特定の回路のパフォーマンスは向上しません。回路は特定の周波数で動作するように調整されているため、スイッチングが高速になると、ドライバーのコストが高くなり、利益がなくなります。

MOSFETをGAN-HEMTトランジスタに置き換えると、コンテキストは劇的に変化します。これは、より高い負荷を処理し、はるかに高い速度でスイッチングできるため、KW範囲の電源の500kHzスイッチングは前例のないことではありません。これは、グランドバウンスとRFエミッションが深刻な設計上の頭痛の種になる可能性があるときです。


うわー!それが印象的です!負荷が大きい場合のグラウンドバウンスとRFの詳細については、アプリケーションノートをお勧めしますか?
プラナフ
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