Quel est le but de la diode et de la résistance en parallèle sur SMPS?

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En lisant les schémas de plusieurs alimentations à découpage des téléviseurs LCD, j'ai remarqué que la broche qui délivre l'impulsion PWM à la grille d'un MOSFET a une diode et une résistance en parallèle.

Certains diagrammes ne l'ont pas. Mais ils en ont beaucoup. Je suppose que c'est une certaine protection pour le pilote du contrôleur IC.

Bien que je ne sois pas sûr. Dans le premier diagramme, il y a diode et résistance en parallèle, et dans le second, il n'y en a pas.

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NIN
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Réponses:

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L'idée est d'obtenir que le MOSFET s'éteigne plus rapidement qu'il ne s'allume. Lorsque le MOSFET est activé "on", la charge de grille est fournie par (disons) R915 + R917 = 51,7 ohms.

Lorsqu'il s'éteint, la charge de la grille est aspirée à travers la diode en série avec la résistance de 4,7 ohms.

Vous pouvez penser que la grille ressemble un peu à un grand condensateur (capacité grille-source plus une composante généralement beaucoup plus grande de la capacité drain-grille, cette dernière a une plus grande influence en raison de l'effet Miller - le drain change généralement de potentiel par une quantité beaucoup plus grande, multipliant l'effet de la capacité drain-gate.

Dans le cas du FMV111N60ES , la charge de la porte peut atteindre 73 nC.

Cela peut être utilisé pour aider à empêcher deux MOSFET d'être "activés" en même temps, provoquant une décharge (ce qui gaspille de l'énergie et peut endommager les MOSFET) ou simplement pour contrôler un peu mieux les formes d'onde.

Spehro Pefhany
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Spehro Sur le deuxième diagramme, il y a une résistance de 10 ohms du pilote de 1533 à la porte du mosfet. Pourquoi ne pas mettre directement le brochage du conducteur sur la porte du mosfet?
NIN
Pour faire passer le MOSFET plus lentement. Si le MOSFET commute trop rapidement, cela peut provoquer des problèmes tels que le rebond de la source sous le sol suffisamment pour endommager le pilote (en raison de l'inductance dans le circuit d'alimentation de la source) et entraînera plus d'interférences électromagnétiques que nécessaire. Bien sûr, une commutation plus lente signifie plus de pertes de commutation, mais l'ingénierie implique des compromis.
Spehro Pefhany
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Spehro. Votre aide a été extrêmement utile. Je n'ai pas de mots pour te remercier. Parce que cette question est si spécifique qu'il est presque impossible de la trouver sur Internet.
NIN
Une question: quand vous dites "pour faire passer le MOSFET plus lentement", vous voulez dire que la résistance rend la pente du MOSFET (changement entre marche et arrêt) plus longue, par exemple de 2 nS à 20 nS?
NIN
Oui c'est correct. Voir des références comme celle-ci: ti.com/lit/an/slla385/slla385.pdf et ce ti.com/lit/an/slyt664/slyt664.pdf .
Spehro Pefhany
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En plus de l'excellente réponse de Spehro, il y a quelques autres considérations.

Les émissions RF des circuits augmentent avec les dispositifs à commutation rapide, mais il y a aussi les limites du pilote de porte à prendre en compte. Comme les transistors entraînent des charges inductives, une commutation plus rapide n'augmentera pas réellement les performances pour un circuit donné. Le circuit est réglé pour fonctionner à une certaine fréquence, donc une commutation plus rapide peut entraîner un coût de pilote plus élevé sans aucun avantage.

Le contexte change radicalement lorsque vous remplacez le MOSFET par un transistor GAN-HEMT, car ils peuvent gérer des charges plus élevées et commuter à des vitesses beaucoup plus élevées, la commutation à 500 kHz des alimentations de la gamme KW n'est pas inconnue. C'est alors que le rebond du sol et les émissions RF peuvent devenir un sérieux casse-tête de conception.

Peter
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Hou la la! C'est impressionnant! Pouvez-vous recommander une note d'application pour en savoir plus sur le rebond au sol et les RF avec de lourdes charges?
Pranav