Tecnología de PCB - ¿¿ cuál es el uso de los conductores de puerta en el diseño de circuitos pfc?

Para crear circuitos PFC pasivos, es necesario utilizar componentes pasivos como condensadores e inductores para aumentar el ángulo de conducción de la corriente y suavizar los pulsos para reducir la Distorsión armónica de la corriente. Este método es simple y confiable, pero cuando la Potencia es alta, el tamaño y el costo de los componentes pasivos se convertirán en un gran problema. El factor de Potencia (pf) obtenido a través del diseño de PFC pasivo solo puede alcanzar 0,9 y se verá afectado por la frecuencia, los cambios de carga y el voltaje de entrada.

Diferentes topologías se pueden utilizar para lograr circuitos PFC activos, como PFC de impulso (también conocido como PFC tradicional), PFC sin puente de doble elevación y pfcc sin puente de tótem. cada topología contiene un número diferente de componentes activos y tiene sus propias ventajas y desventajas. La eficiencia y la Potencia nominal de cada topología deben tenerse en cuenta al diseñar el pfc,

Luego se decide qué tipo de controlador usar. Sin embargo, lo que muchos diseñadores ignoran es el conductor de la puerta conectado al FET del interruptor del controlador. Los conductores de puerta son demasiado comunes y no merecen atención, pero los conductores de puerta juegan un papel importante en el rendimiento del sistema.

El conductor de puerta es esencialmente un amplificador que utiliza la menor pérdida de conmutación para aumentar la señal lógica a señales de alta corriente y alta tensión para conducir y apagar rápidamente MOSFET o igbt. Similar a lo relacionado con la cerveza, el interruptor de potencia MOSFET o IGBT es como la manija del grifo de cerveza, el accionamiento de la puerta es como el músculo de la mano del barman y el controlador es como el cerebro del barman. Las habilidades del barman y la calidad de la manija del grifo afectarán la cantidad real de cerveza en el vaso.

En el circuito pfc, el conductor de la puerta cambia el Transistor en el nivel de impulso para ajustar la corriente, obligando a la corriente a mantener la misma fase que el voltaje de la onda sinusoidal. ¿Entonces, ¿ cómo afecta el conductor de la puerta al rendimiento del circuito pfc? Varios parámetros y funciones juegan un papel vital:

Corriente de conducción.

Aunque no todas las aplicaciones requieren una conducción de corriente fuerte (una gran corriente instantánea puede causar problemas de interferencia electromagnética (emi), las aplicaciones de mayor potencia requerirán una conducción de corriente más fuerte para conducir múltiples mosfets (fets) al mismo tiempo. Por lo tanto, la Alta corriente de conducción proporciona flexibilidad para una amplia gama de aplicaciones eléctricas.

Características del interruptor.

Incluye retraso en la propagación, coincidencia de retraso y tiempo de subida y bajada de la señal. El tiempo de conmutación afectará en gran medida la velocidad del interruptor de alimentación, haciendo que el control sea más predecible y preciso. La coincidencia de retraso corto también reduce el riesgo de falla y facilita el diseño.

Función de bloqueo.

La protección de ruptura, también conocida como función de bloqueo mutuo, es muy importante en algunas aplicaciones que utilizan circuitos de medio puente o Puente completo. En el PFC tótem, dos interruptores de alimentación (fets de lado alto y FETs de lado bajo) se encienden y apagan alternativamente. si ambos interruptores se encienden al mismo tiempo, la corriente fluirá a través de los dos fets, lo que puede dañar el sistema. La función de entrelazamiento evita la ruptura, cierra dos FETs y abre uno de ellos en poco tiempo. Como se describe en el trabajo del seminario de diseño de energía CCM totem Pole bridgeless PFC basado en Gan FETs de Texas instruments, el diseño utiliza dos MOSFET de silicio y dos Transistor de alta movilidad electrónica (hemt) de nitruro de galio (gan) para reducir la pérdida de conducción. Se necesitan dos unidades: una unidad de medio puente para conducir el MOSFET de silicio tradicional y la otra mitad para conducir el Transistor gan. El nivel de potencia de 600v lmg3410 Gan de ti integra el conductor del puente y el Transistor Gan en un solo paquete, reduciendo aún más el consumo de energía y mejorando el emi. Para impulsar el FES de silicio, el conductor del puente con función de bloqueo mutuo mejora la fiabilidad del diseño.

A medida que más y más países exijan regulaciones más eficientes, el PFC se utilizará cada vez más en diversas aplicaciones. La selección inteligente de topologías y componentes puede mejorar la eficiencia del PFC y satisfacer las necesidades. No olvides los músculos de las manos del conductor de la puerta y el camarero.

La importancia de los conductores de puerta se entiende ahora, pero el cerebro juega un papel más importante en el diseño de circuitos pfc.