MOS管驅動設計的(de)這(zhè)些“重要細節”你一定要掌握!

時(shí)間:2019-3-29 分(fēn)享到:

本篇文章(zhāng)主要給大(dà)家講講MOS管驅動設計中的(de)一些“重要細節”,跟著(zhe)小編一起來(lái)看看吧!

有關MOSFET的(de)基本知識

很多(duō)電子工程師都認爲MOSFET是電壓驅動的(de),不需要驅動電流。然而,在MOS的(de)G,S兩級之間有結電容存在,這(zhè)個(gè)電容會讓驅動MOS變的(de)不那麽簡單。

MOS管驱动设计的这些“重要细节”你一定要掌握!

如果不考慮紋波和(hé)EMI等要求的(de)話(huà),MOS管開關速度越快(kuài)越好,因爲開關時(shí)間越短,開關損耗越小,而在開關電源中開關損耗占總損耗的(de)很大(dà)一部分(fēn),因此MOS管驅動電路的(de)好壞直接決定了(le)電源的(de)效率。

對(duì)于一個(gè)MOS管,如果把GS之間的(de)電壓從0拉到管子的(de)開啓電壓所用(yòng)的(de)時(shí)間越短,那麽MOS管開啓的(de)速度就會越快(kuài)。與此類似,如果把MOS管的(de)GS電壓從開啓電壓降到0V的(de)時(shí)間越短,那麽MOS管關斷的(de)速度也(yě)就越快(kuài)。

由此我們可(kě)以知道,如果想在更短的(de)時(shí)間内把GS電壓拉高(gāo)或者拉低,就要給MOS管栅極更大(dà)的(de)瞬間驅動電流。

大(dà)家常用(yòng)的(de)PWM芯片輸出直接驅動MOS或者用(yòng)三極管放大(dà)後再驅動MOS的(de)方法,其實在瞬間驅動電流這(zhè)塊是有很大(dà)缺陷的(de)。

比較好的(de)方法是使用(yòng)專用(yòng)的(de)MOSFET驅動芯片如TC4420來(lái)驅動MOS管,這(zhè)類的(de)芯片一般有很大(dà)的(de)瞬間輸出電流,而且還(hái)兼容TTL電平輸入。

MOS管驱动设计的这些“重要细节”你一定要掌握!

MOSFET驅動芯片的(de)内部結構

MOS驅動電路設計需要注意的(de)地方

因爲驅動線路走線會有寄生電感,而寄生電感和(hé)MOS管的(de)結電容會組成一個(gè)LC振蕩電路,如果直接把驅動芯片的(de)輸出端接到MOS管栅極的(de)話(huà),在PWM波的(de)上升下(xià)降沿會産生很大(dà)的(de)震蕩,導緻MOS管急劇發熱(rè)甚至爆炸,一般的(de)解決方法是在栅極串聯10歐左右的(de)電阻,降低LC振蕩電路的(de)Q值,使震蕩迅速衰減掉。

因爲MOS管栅極高(gāo)輸入阻抗的(de)特性,一點點靜電或者幹擾都可(kě)能導緻MOS管誤導通(tōng),所以建議(yì)在MOS管G S之間并聯一個(gè)10K的(de)電阻以降低輸入阻抗。

如果擔心附近功率線路上的(de)幹擾耦合過來(lái)産生瞬間高(gāo)壓擊穿MOS管的(de)話(huà),可(kě)以在GS之間再并聯一個(gè)18V左右的(de)TVS瞬态抑制二極管,TVS可(kě)以認爲是一個(gè)反應速度很快(kuài)的(de)穩壓管,其瞬間可(kě)以承受的(de)功率高(gāo)達幾百至上千瓦,可(kě)以用(yòng)來(lái)吸收瞬間的(de)幹擾脈沖。

MOS管驱动设计的这些“重要细节”你一定要掌握!

MOS管驅動電路參考

MOS管驅動電路的(de)布線設計

MOS管驅動線路的(de)環路面積要盡可(kě)能小,否則可(kě)能會引入外來(lái)的(de)電磁幹擾。

驅動芯片的(de)旁路電容要盡量靠近驅動芯片的(de)VCC和(hé)GND引腳,否則走線的(de)電感會很大(dà)程度上影(yǐng)響芯片的(de)瞬間輸出電流。

MOS管驱动设计的这些“重要细节”你一定要掌握!

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