"MOSFET 드라이버"IC의 목적은 무엇입니까


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전용 "MOSFET 드라이버"IC를 사용할 수 있습니다 (ICL7667, Max622 / 626, TD340, IXD * 404). 일부는 IGBT도 제어합니다. 이것들의 실제적인 목적은 무엇입니까? 스위칭 속도를 극대화하는 것 (구동 게이트 커패시턴스) 또는 다른 동기가 있습니까?

답변:


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MOSFET 드라이버 IC (당신이 언급 한 ICL7667과 같은)는 MOSFET의 게이트를 빠르고 완벽하게 전환하기 위해 TTL 또는 CMOS 논리 신호를 더 높은 전압과 더 높은 전류로 변환합니다.

마이크로 컨트롤러의 출력 핀은 일반적으로 2N7000과 같은 소 신호 로직 레벨 MOSFET을 구동하는 데 적합합니다. 그러나 더 큰 MOSFET을 구동 할 때 두 가지 문제가 발생합니다.

  1. 더 높은 게이트 커패시턴스-디지털 신호는 작은로드 (10-100pF 정도)를 구동합니다. 이것은 수천 개의 pF에있을 수있는 많은 MOSFET보다 훨씬 적습니다.
  2. 더 높은 게이트 전압-3.3V 또는 5V 신호로는 충분하지 않습니다. MOSFET을 완전히 켜려면 일반적으로 8-12V가 필요합니다.

마지막으로, 많은 MOSFET 드라이버는 H 브리지로 모터를 제어하기 위해 명시 적으로 설계되었습니다.


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세 번째 문제가 있습니다. 스위칭 MOSFET이 게이트에서 구동 크루 잇으로 역전 류를 유발할 수 있습니다. MOSFET 드라이버는이 역전 류를 처리하도록 설계되었습니다. ([ref] (www.ti.com/lit/ml/slup169/slup169.pdf) p12)
Wouter van Ooijen

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예, 많은 양의 전류를 게이트에 덤핑하여 스위칭 속도를 최대화함으로써 전력 MOSFET이 전이 상태에서 가능한 최소 시간을 소비하므로 에너지 낭비가 적고 뜨겁지 않습니다.

나열된 부품의 데이터 시트에 많은 내용이 나와 있습니다. :)

ICL7667은 TTL 레벨 신호를 고전류 출력 으로 변환하도록 설계된 이중 모 놀리 식 고속 드라이버입니다. 고속 및 전류 출력을 통해 높은 슬 루율 및 낮은 전파 지연으로 대용량 정전 용량 부하를 구동 할 수 있습니다 ... ICL7667의 최고 전류 출력 은 게이트 커패시턴스를 빠르게 충전 및 방전함으로써 전력 MOSFET의 전력 손실을 최소화 합니다.


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예. 또 다른 이유는 다리의 "높은면"을 운전하는 것입니다. 이를 위해 이러한 IC에는 외부 커패시터와 다이오드 전압 승수를 갖는 내부 발진기가 있으므로 게이트 구동 출력은 브리지 및 / 또는 버스 전압보다 몇 볼트 높은 전압을 제공합니다.


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예-특수 하이 사이드 드라이버가 존재 하므로 성능이 우수한 N 채널 장치를 브리지의 하이 사이드와 로우 사이드에서 사용할 수 있습니다. 그렇지 않으면-포지티브 공급 레일을 초과하는 게이트 전압이 없으면 P- 채널 장치를 사용해야합니다. N- 채널 장치의 우수성이이 기술의 추가 회로 복잡성을 정당화하는 지점이 있습니다.
Chris Stratton

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스위칭 중에 게이트 전류를 계산하려면 다음 공식을 사용할 수 있습니다.

Ig = Q / t

여기서 Q는 쿨롱의 게이트 전하 (데이터 시트의 nC)이고 t는 스위칭 시간입니다 (nC를 사용하는 경우 ns).

20ns로 전환해야하는 경우 총 게이트 전하가 50nC 인 일반적인 FET에는 2.5A가 필요합니다. 10 nC 미만의 게이트 전하를 가진 니 블러 부품을 찾을 수 있습니다. 고가의 드라이버 IC 대신 MOSFET 구동을 위해 토템 구성에 2 개의 BJT를 사용하는 것이 좋습니다.


그리고 당신은 어떻게 토템의 전압 변환을합니까?
jpc

최근에는 로직 레벨 MOSFET을 사용하고 3V3 레일에서 토템을 실행하여 좋은 결과를 얻었습니다. 신호가 반전되면 BJT를 전압 변환에 사용할 수도 있습니다.
morten
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