Nguyên văn bởi taihung7z
Xem bài viết
Rds(on) là điện trở giữa cực D và cực S khi mosfet ON (dẫn/mở hoàn toàn). Đó là khi điện áp giữa cực G và S của mosfet lớn hơn 5V hoặc 10V đối với N-chanel mosfet, hoặc nhỏ hơn -5V hoặc -10V đối với P-chanel mosfet. Lưu ý, giá trị Rds(on) này thường tăng theo nhiệt độ làm việc của mosfet, hiệu ứng nhiệt trở dương này cho phép mắc song song nhiều mosfet để giảm Rds(on) và cân bằng dòng giữa các mosfet. Không giống như IGBT, việc ghép song song khó hơn, phải chọn loại có hỗ trợ.
Qg là đại lượng điện dung mà mạch lái driver cần phải nạp cho mosfet để mở hoàn toàn, bạn chú ý Qg này thay đổi theo điện áp lái. Nếu con mosfet có thể mở bão hòa ở 5V, mà bạn dùng điện áp lái là 15V thì không được lợi gì. Thậm chí làm nóng driver, tăng tổn hao không tải vì khi đó năng lượng để lái con mosfet sơ bộ tăng lên 03 lần. Nếu Driver không đủ dòng lái thì thời gian on/off hay rise/fall time của mosfet sẽ tăng lên và làm cho tăng tổn hao đóng cắt - switching. Công thức sơ bộ là: I = Q*t. trong đó I là dòng lái max của driver, Q là total gate charge, t là thời gian rise/fall. Đối với các dòng mosfet mới có Qg ngày càng nhỏ hơn các thế hệ cũ khi có cùng điện áp và dòng làm việc. Điều này cho phép mosfet đóng cắt với tần số nhanh hơn, giảm tổn hao đóng cắt. Nhưng cái gì cũng có cái lợi và cái hại của nó. Đồng nghĩa với việc chuyển mạch nhanh, một số vượt quá giới hạn di/dt tốc độ tăng trưởng dòng hoặc dv/dt tốc độ tăng trưởng áp dẫn tới mosfet bị nổ. Cái này không phải do nóng quá mà nổ đâu. Ngoài ra, khi đóng cắt quá nhanh dẫn tới khi phân tích FFT mạch hard switching PWM thì sóng hài bậc cao có biên độ lớn hơn. Khi đó cần trang bị thêm các mạch lọc filter đầu vào và đầu ra. Cái này hay nhìn thấy nhất ở các module nguồn mật độ công suất cao hiện nay. Vì thế, dug Qg nhỏ thì cái quan trọng là thiết kế cho phép rise/fall time là bao nhiêu để tính RG điện trở cực lái. Nếu Qg lớn thì Rg có thể nhỏ đi, Qg nhỏ thì Rg lại lớn. Do đó khi thiết kế việc chọn lựa mosfet phù hợp về mặt kĩ thuật và giá thành cũng không phải dễ.
Ciss là tụ kí sinh cho đầu vào, cái này trong các datasheet mosfet đều giải thích hết rồi. Tiếng Anh nhé. Khi bạn tính toán trên Qg rồi thì không cần quan tâm cái này cho lắm. Chỉ khi bạn làm với các mạch đóng cắt tần số cao, nguồn cộng hưởng thôi.
Một điều quan trọng nữa là khi chọn mosfet cho các mạch hard switching thì nên chọn Crss nhỏ thôi. Giá trị này tương đương với tụ điện song song giữa cực D và cực S. khi đóng cắt tụ này sẽ phóng nạp qua Rson của mosfet làm nóng fet và tăng tổn hao. Trái ngược đối với một số mạch cộng hưởng, thì người ta còn mắc thêm tụ Crss ngoài để đạt giá trị cần thiết cho mạch cộng hưởng hoạt động và đạt ZVS/ZCS.
Vì vậy chọn lớn hay nhỏ các giá trị trên còn phải xác định thêm điều kiện làm việc khác như tần số switching, hard switching hay soft switching, ...


Leave a comment: